功能化引領(lǐng)混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向

陳培標(biāo)，付智,2，孫振平,3，劉剛，張盛,4

（1. e 微管理投資混凝土管理部，河北 雄安 071700；2. 交通部公路科學(xué)研究所，北京 100191；3. 同濟(jì)大學(xué)，上海 201800；4. 江蘇誠意工程技術(shù)研究院，江蘇 徐州 221131）

功能化引領(lǐng)混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向

陳培標(biāo)1，付智1,2，孫振平1,3，劉剛1，張盛1,4

（1. e 微管理投資混凝土管理部，河北 雄安 071700；2. 交通部公路科學(xué)研究所，北京 100191；3. 同濟(jì)大學(xué)，上海 201800；4. 江蘇誠意工程技術(shù)研究院，江蘇 徐州 221131）

本文分析了商品混凝土企業(yè)的當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀與瓶頸。筆者呼吁以技術(shù)引領(lǐng)商品混凝土功能化價值增值的行業(yè)發(fā)展理念。去資本之手操縱，去低質(zhì)化競爭，打造以技術(shù)引領(lǐng)為主導(dǎo)的企業(yè)經(jīng)營的核心價值，組建多元投資與混合體股權(quán)構(gòu)架的新型商品混凝土企業(yè)，實現(xiàn)商品混凝土的功能價值增值，保證商品混凝土的質(zhì)量與功能符合材料科學(xué)規(guī)律。

建筑材料；功能混凝土；產(chǎn)業(yè)路徑

1 商品混凝土現(xiàn)狀

近年來，中國房地產(chǎn)的火熱幾乎遮住了所有社會大眾的眼睛，鮮少有人關(guān)注中國房地產(chǎn)住宅結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。更無多少人關(guān)注涉及住宅結(jié)構(gòu)質(zhì)量與安全的建筑材料質(zhì)量。作為建筑材料基本單元的商品混凝土，對住宅安全的影響如何，普通大眾一無所知。在我國大多數(shù)地區(qū)，由于近年經(jīng)濟(jì)下行過程中的市場、監(jiān)管及資源等因素未能有效協(xié)作，致同質(zhì)化競爭的商品混凝土行業(yè)向低、劣質(zhì)化發(fā)展方向演化。萎縮的商品混凝土市場、同質(zhì)產(chǎn)品的惡性競爭環(huán)境，及商業(yè)資本追求利潤最大化的本質(zhì)，正迫使一些混凝土企業(yè)突破質(zhì)量技術(shù)底線。各種摻合料在商品混凝土中的過度添加及各類不合格材料在商品混凝土中的被迫使用，已經(jīng)觸及到鋼筋混凝土的耐久性和結(jié)構(gòu)安全的材料科學(xué)底線。一邊以低價搶占市場份額，一邊以低質(zhì)化產(chǎn)品獲取最大化商業(yè)利潤。

另一現(xiàn)狀是部分技術(shù)從業(yè)人員和企業(yè)主對混凝土的理解錯位，致不同混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土不同功能要求被無視。潮濕環(huán)境下和氯鹽環(huán)境下的大摻量摻合料技術(shù)被廣泛用于商業(yè)住宅結(jié)構(gòu)，這種無視養(yǎng)生環(huán)境和結(jié)構(gòu)差異性要求的做法，導(dǎo)致住宅結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土的偏中性化，抗碳化等耐久性能降低。由于 Ca(OH)2含量降低，不足以抵御 CO2對鋼筋鈍化膜的侵蝕，鋼筋被銹蝕而膨脹斷裂，建筑結(jié)構(gòu)因此有可能失去約束保護(hù)而失穩(wěn)，當(dāng)發(fā)生荷載突變等災(zāi)害時將失去安全保護(hù)屏障。

2 未來商品混凝土的發(fā)展趨勢

商品混凝土行業(yè)發(fā)展驅(qū)動力有二，一是我國房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展浪潮，二是國家基礎(chǔ)建設(shè)的建設(shè)方向。2003年以來，尤其是 2009年以來，隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的興起，商品混凝土行業(yè)主要以數(shù)量擴(kuò)張為主。下一輪的推動將是國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)，尤其是城市地下綜合管廊工程和城市軌道交通工程建設(shè)。住建部等 16 部委到 2020年房地產(chǎn) 30% 住宅工業(yè)化率發(fā)展方向的引導(dǎo)，商品混凝土行業(yè)在未來發(fā)展中將以質(zhì)競爭發(fā)展為主。

現(xiàn)階段商品混凝土行業(yè)同質(zhì)、低質(zhì)競爭將不能滿足發(fā)展需求，處于十字路口的商品混凝土企業(yè)，要么轉(zhuǎn)型升級，涅槃重生，要么繼續(xù)低質(zhì)化殘喘等待消亡。轉(zhuǎn)型升級目前存在兩條道路：一條是以產(chǎn)業(yè)兼并、產(chǎn)業(yè)鏈自我閉合形成行業(yè)壟斷；一條是以技術(shù)引領(lǐng)混凝土功能價值增值。

3 混凝土功能化的要求

長期以來，我國的商品混凝土服務(wù)與不同結(jié)構(gòu)環(huán)境的屬性功能一直都在。但是其價值一直被建筑材料行業(yè)所忽視。在以數(shù)量擴(kuò)張和同質(zhì)競爭的發(fā)展環(huán)境下，作為常規(guī)建筑材料的混凝土，其功能作用和價值一直被弱化和無視。而房建、橋梁、道路、不同工作環(huán)境下的各工程結(jié)構(gòu)用混凝土均有自己的特殊要求。

3.1 房建結(jié)構(gòu)功能性混凝土的要求

房屋建筑結(jié)構(gòu)混凝土因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故，專家認(rèn)為其嚴(yán)重程度已經(jīng)遠(yuǎn)大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害[1]。所以其功能化要求有二：一是承受一定的靜力荷載，即抗壓強度；二是在大氣環(huán)境中能抗碳化侵蝕，以保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋被銹蝕。

筆者翻閱 1965年建造的西安某鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)[2]加固資料，盡管當(dāng)時有外層砂漿防護(hù)層進(jìn)行阻擋CO2的侵蝕，但在 50年后的今天，其鋼筋仍被銹蝕。住宅混凝土結(jié)構(gòu)的抗碳化，應(yīng)被高度重視。

3.2 地下室部位用混凝土的要求

地下室結(jié)構(gòu)混凝土主要功能為防水滲透。尤其是地下室剪力墻結(jié)構(gòu)，則以抵御鋼筋約束拉應(yīng)力產(chǎn)生裂縫為主的抗裂防滲透混凝土。地下室結(jié)構(gòu)因處于地下環(huán)境，濕度較高，其抵御 CO2的侵蝕能力較強，所以抗碳化不作為主要功能。該結(jié)構(gòu)的主要功能是抗裂、抗水壓力滲透。所以地下室剪力墻混凝土的主要功能為抵御鋼筋的拉應(yīng)力及自生收縮變形。

陳良[3]提出了抵御鋼筋約束拉應(yīng)力除結(jié)構(gòu)設(shè)計、增加配筋率、加強施工過程管理之外的技術(shù)預(yù)防措施——對混凝土配合比進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，用膨脹劑進(jìn)行收縮補償。抗裂混凝土應(yīng)作為地下室剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土的主要功能。

3.3 智慧海綿城市混凝土的要求

智慧海綿城市混凝土主要作用是能讓雨水滲透通過混凝土介質(zhì)，再通過城市地下生態(tài)凈化系統(tǒng)，然后匯入城市蓄水系統(tǒng)，應(yīng)具備一定的生態(tài)環(huán)境友好特征。而不是像以前將雨水排入污水系統(tǒng)。所以智慧海綿城市混凝土同時具備一定的抗壓強度、孔隙率＞21%、低堿等環(huán)境友好的特殊功能[4]。

作為城市道路混凝土，透水混凝土除具備生態(tài)、透水功能外，還需美觀要求。因此彩色透水混凝土的市場價值巨大。

3.4 城市軌道交通工程高耐久混凝土的要求

城市軌道交通工程的地下混凝土，有百年工程使用壽命指標(biāo)的要求及具有地下使用環(huán)境的特殊性。其主配筋≥25mm，結(jié)構(gòu)最小尺寸≥70cm，且澆筑后標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)困難，在濕度場、溫度場、水化場、應(yīng)力場多場耦合下極易開裂[5]?？归_裂防滲透等高要求將使混凝土材料、技術(shù)、成本付出很多，尤其對商品混凝土企業(yè)的生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制水平提出了極高的要求。

李世豪[6]提出地鐵混凝土應(yīng)根據(jù)不同地域、不同施工工藝、不同施工環(huán)境等進(jìn)行針對性質(zhì)量控制措施。田倩[7]提出基于溫度場和膨脹歷程雙重調(diào)控的側(cè)墻防裂技術(shù)措施。國內(nèi)工程技術(shù)界和一些科研單位針對地鐵站臺一些特殊要求的混凝土進(jìn)行了大量的科研投入。這些科研投入的混凝土功能價值應(yīng)得到體現(xiàn)。

3.5 城市地下綜合管廊工程高耐久混凝土的要求

城市地下綜合管廊工程在已建的城市建筑群下建設(shè)，其鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)多數(shù)以預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)，少數(shù)以明挖現(xiàn)澆形式進(jìn)行建設(shè)。今年4月1日成立的河北雄安新區(qū)建設(shè)，將以明挖現(xiàn)澆為主。

在雄安新區(qū)的城市地下綜合管廊工程建設(shè)中，由于其城市定位的特殊性和所處工作環(huán)境的不可更新性，混凝土的長耐腐蝕、長抗?jié)B透、高抗裂將是其必然要求。

4 功能混凝土的發(fā)展障礙

混凝土按功能劃分的需求與發(fā)展，目前進(jìn)程緩慢。其障礙來源于市場供需中的成本因素和生產(chǎn)設(shè)備、工藝設(shè)計的落后。

4.1 固有生產(chǎn)設(shè)備與陳舊生產(chǎn)工藝的限制

商品混凝土市場發(fā)展已建 20 余年，商品混凝土企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝仍是3～5個膠材儲罐，3～4個骨料倉，這種粗放式生產(chǎn)設(shè)備和原始生產(chǎn)工藝已經(jīng)嚴(yán)重滯后于新市場的需求。原材料儲存與投料方案的粗糙，導(dǎo)致不同需求的功能化混凝土在生產(chǎn)實現(xiàn)過程中遇到生產(chǎn)工藝瓶頸而不能細(xì)微劃分推進(jìn)。

4.2 資本為王的投資模式限制

資本的本質(zhì)是獲利，社會公共發(fā)展體系的建設(shè)則需要參與建設(shè)的商品混凝土企業(yè)去除部分功利化色彩。資本之手造成混凝土生產(chǎn)同質(zhì)化、規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)鏈萎縮與自閉。企業(yè)財富的摘取路徑通常有二：一是向成本伸手，二是創(chuàng)新增值伸手。向成本伸手最容易，投入少、回報快，故企業(yè)主不愿意在設(shè)備改造和工藝更新上進(jìn)行投入。在資本為王的經(jīng)營環(huán)境下，技術(shù)人員沒有話語權(quán)。社會是大眾的，被資本壟斷或操縱的社會，普惠于社會大眾的技術(shù)價值則不可能實現(xiàn)。

4.3 工程市場功能化混凝土的價值與價格不對等

我國各地方政府在制定商品混凝土指導(dǎo)價時，僅以強度等級來區(qū)分；設(shè)計院在工程設(shè)計時，僅從符合特定時期的結(jié)構(gòu)安全出發(fā)，未考慮混凝土的質(zhì)量是不斷演生變化的過程，作為結(jié)構(gòu)安全的防護(hù)主體，混凝土的長期耐久性未得到重視；而工程建設(shè)單位在做工程造價時，功能性混凝土與低質(zhì)混凝土同價；功能性混凝土自身價值與價格嚴(yán)重不對等。

價值與價格的不對等，一方面給工程后期維護(hù)增加了更多的隱形成本，重創(chuàng)了混凝土作為建筑體系基石的價值；一方面嚴(yán)重傷害了混凝土增值技術(shù)的應(yīng)用與混凝土企業(yè)的創(chuàng)新激情，導(dǎo)致一些資本型混凝土企業(yè)通過上、下游資源整合，以自閉混凝土產(chǎn)業(yè)鏈求生存。

5 功能混凝土的展望與未來

5.1 功能化價值市場的培育

近年來，國家推出的 PPP 項目建設(shè)模式，為混凝土功能化帶來了較好的發(fā)展機(jī)遇。政府部門由“運動員”角色向“裁判員”角色轉(zhuǎn)換，混合所有制、PPP 模式把項目資源集中向央企、國有力量集聚，為混凝土實現(xiàn)功能化生產(chǎn)提供了可能。而即將拉開建設(shè)帷幕的“千年雄安”將提供最好的發(fā)展機(jī)遇和舞臺。

雄安新區(qū)的城市地下綜合管廊工程建設(shè)，對功能化混凝土市場進(jìn)行積極培育和引導(dǎo)，在我國建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向上具有典型的正向標(biāo)桿性意義。在雄安新區(qū)，其功能混凝土的長耐久性標(biāo)準(zhǔn)和要求應(yīng)該超越現(xiàn)行預(yù)拌混凝土規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。千年雄安，意味著歷史責(zé)任與歷史標(biāo)桿；地下城市，意味著正常使用年限是 100年以上。作為城市建設(shè)基礎(chǔ)與建筑結(jié)構(gòu)的安全基石，雄安建造的地下綜合管廊工程混凝土結(jié)構(gòu)影響將數(shù)百年乃至千年。

鑒于此，筆者團(tuán)隊建議從以下幾個方面對功能混凝土市場進(jìn)行培育：一、物價和建設(shè)主管部門加強對工程建設(shè)單位的混凝土的價格采購進(jìn)行監(jiān)督，禁止低于和接近于成本的價格采購；二、工程建設(shè)單位在混凝土采購招標(biāo)時，應(yīng)規(guī)定混凝土的價格由材料成本（可調(diào)）、生產(chǎn)成本（固定）、法定稅收、固定利潤四部分組成透明價格體系，評標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)圍繞混凝土生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量管理水平、生產(chǎn)設(shè)備工藝的先進(jìn)性和技術(shù)研究等方面進(jìn)行評價；三、工程設(shè)計單位在工程設(shè)計時應(yīng)對混凝土的功能作用提出明確要求。

5.2 功能化混凝土的實現(xiàn)路徑

混凝土功能化的價值實現(xiàn)，要堅持以技術(shù)引領(lǐng)為主導(dǎo)的企業(yè)經(jīng)營的核心價值發(fā)展路線。其路徑是，商品混凝土企業(yè)應(yīng)引進(jìn)多元的投資元素，以技術(shù)與管理引領(lǐng)企業(yè)發(fā)展方向。具體做法為：讓經(jīng)營團(tuán)隊以技術(shù)、管理資源入股，對資本股份進(jìn)行折價和稀釋，把資本擁有者從企業(yè)全盤控制者角色回歸到企業(yè)受益者角色上來，以固定收益對資本進(jìn)行補償。在股權(quán)構(gòu)架上，應(yīng)用混合體模式，國有資本、民營資本、民間（眾籌）資本進(jìn)行合理分配。

6 結(jié)束語

實現(xiàn)混凝土功能價值的增值，對行業(yè)發(fā)展和國家建設(shè)具有重大意義。一是可激活混凝土產(chǎn)業(yè)鏈的健康生態(tài)發(fā)展，二是讓混凝土遵循材料科學(xué)的自身規(guī)律。此二者，于國于民，意義深遠(yuǎn)。

[1]縱云俠．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性評價[J]．價值工程，2011(03): 95．

[2]翟磬，任浩．某超年限工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全性鑒定及加固處理[J]．安全質(zhì)量，2016(01): 146-148．

[3]陳良．地下室剪力墻溫度裂縫的形成、預(yù)防及處理措施[J]．江西建材，2015(10): 77．

[4]孫振平．生態(tài)混凝土[M]．2017.3孫振平教授課題組.

[5]劉繼兵．2017年江蘇省土木工程學(xué)會城市軌道交通工程建設(shè)委員會上的學(xué)術(shù)報告．

[6]李世豪．城市軌道交通工程中高性能混凝土質(zhì)量控制[J]．科技展望，2016(20): 22-23．

[7]田倩，王育江，張守治，等．基于溫度場和膨脹歷程雙重調(diào)控的側(cè)墻防裂技術(shù)[J]．混凝土與水泥制品，2014(5): 20-24．

陳培標(biāo)，男，工程師，功能混凝土踐行者，從事混凝土及混凝土外加劑質(zhì)量管理與技術(shù)研究工作十五年，長期參與城市軌道交通工程功能性混凝土的質(zhì)量管理與技術(shù)研究工作，在國內(nèi)首次將商品混凝土生產(chǎn)供應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于 C50P10 預(yù)制襯砌管片的生產(chǎn)?，F(xiàn)供職于以交通部專家委員付智博士為首的 e 微管理投資混凝土管理部，主導(dǎo)雄安新區(qū)功能混凝土項目的運營。

［通訊地址］江蘇省無錫市梁溪區(qū)北塘劉潭三村 21 號（214000）