徐永模：混凝土绿色发展战略与技术路线

中国建筑材料联合会专职副会长、中国混凝土与水泥制品协会会长徐永模

　　9月6日，在“福田雷萨”2012混凝土行业高峰论坛上，中国建筑材料联合会专职副会长、中国混凝土与水泥制品协会会长徐永模发表了题为《混凝土绿色发展战略与技术路线》的演讲。他以美国绿色混凝土协会发布的《可持续混凝土指南》作为参考，与大家交流，也谈到了该指南对绿色混凝土认识的一些不足之处，和自己在工作实践当中的一些认识以及一段时间以来对混凝土产业发展的一些思考。一是关于混凝土产业的绿色发展、可持续发展的问题。二是具体应该怎么做，怎么从创新的角度探索不同的技术路线。

　　混凝土可持续发展理念

　　混凝土还能持续发展吗？在谈到这个问题时，徐永模表示，混凝土实际上是一种在竞争中发展的建筑结构材料。目前混凝土产品在可持续发展上，面临钢材、木材、烧结砖等材料的竞争，必须增强自己的持续发展能力。绿色、低碳、环保将是混凝土作为制造产业的一个发展方向。

　　美国《可持续混凝土指南》提出了关于混凝土的可持续发展的五个方面：改善功能、更长寿命、改善生活质量、减少资源消耗、提供美感，对混凝土的可持续发展具有一定的指导意义但不够全面深刻。我们必须在深刻理解什么是绿色混凝土的基础上，把握自身的独特优势，真正实现混凝土的可持续发展。

　　在改善功能方面，《可持续混凝土指南》提出要发挥混凝土材料的优势性能和功能，例如对于基础和楼板来说，混凝土是唯一的被广泛选择的经济性产品。而对于其他建筑构件例如墙体、梁柱，混凝土只是可选用材料之一。

　　在建筑耐久、长寿命方面，既有建筑寿命越长，社会对新建筑的需求会降低，因而对建筑材料的需求降低，相应的生产能耗和排放越低。而其实从材料性能的角度而言，唯有高耐久性的混凝土才能保证混凝土建筑设计寿命。

　　在改善居住者生活质量方面，除了建筑采光和通风以外，使用的室内建材质量和功能对室内环境影响很大。因此，各国对室内建材中有害物资含量有严格的标准。该《指南》提到，普通水泥混凝土对使用环境的无害性经过了长时间的检验。徐永模认为，“无害性”不等于“改善室内环境”。

　　在减少资源消耗方面，利用工业固废，减少混凝土中的水泥用量；混凝土废弃后可再生利用（骨料、粉体）；提高耐久性和建筑物寿命；提高强度，减少混凝土的用量。徐永模认为，只用减少混凝土用量才能减少资源能源消耗，但减少混凝土用量与目前我国大力发展混凝土产业相悖，要怎么去协调，这是一个更需要思考的一个问题。

　　混凝土是可以提供美感的。建筑的美不仅是环境质量的一个重要部分，也是文化艺术的表现。建筑之美不仅“养眼”，甚至是引以为骄傲的历史、文化和艺术发展的标志。清水混凝土以其独特的色泽、质感和造型赢得已成为现代建筑师钟爱。徐永模表示，我国不少城市建筑“千楼一色”、“千楼一面”、“千房一面”问题严重，而在清水混凝土的使用上也是一哄而上，随处可见，已有“审美疲劳”之态。

　　物竞天择：混凝土凭什么能可持续发展？

　　什么是绿色混凝土？一般会把绿色混凝土理解为具有以下特点：原料无毒、无害、易得；可大量利用工业固废（水泥的功能）；单位材料能耗低（水泥只占1/8）；材料高性能。但是，绿色就能可持续吗？

　　徐永模认为绿色是必要条件，但是还要具有竞争性、独特性、经济性。他指出建筑师非常肯定混凝土作为人造石材的普适性和美学特质，装饰混凝土的发展正在扩展和丰富“清水混凝土”的内涵，充分发挥混凝土的模塑性、后加工性以及表面适用材料的丰富多样性。结构工程师充分认可钢筋混凝土的坚固性和经济性。高性能混凝土的发展进一步提升竞争力和普适性。[Page]

　　混凝土凭什么能可持续发展？徐永模表示，物竞天择，而“天”就是市场，是这个社会可持续发展的需求，跳出混凝土来看混凝土，会更加客观、公正一些。但是首先要学会面对批评，我们才能找到自己的发展点。要面对哪些批评呢？

　　1、混凝土要用到水泥，而水泥就是一种高耗能、高污染和资源性的“两高一资”产品。混凝土因水泥材料生产的二氧化物排放受到批评。目前，水泥工业不仅在朝着低能耗、低排放方向发展（利用可燃废弃物代替化石能源），还在生产水泥过程中协同处置许多工业废物和城市生活垃圾，成为社会可持续发展不可或缺的“环保产业”，水泥也因此成为不可或缺的“绿色材料”。北京、上海等城市建立水泥厂，就是因为水泥产业具备了其他产业不具备的环保功能，水泥厂协同处置废弃物的功能，也使得许多城市在“高耗能、高污染”与环保之间，都作出了“两利相权取其重，两害相权取其轻”的选择。因此，水泥工业的转型也会促进混凝土绿色水平的提高。

　　2、不可重复使用是目前倡导使用钢结构的专家学者认为混凝土不是绿色建材的主要原因。其实，混凝土可以像钢结构一样，标准化设计、工厂化预制、装配式施工、可重复使用。在很大程度上，问题不在材料，在结构和构件设计。

　　3、从资源再生性方面来说，混凝土不能或只能低值利用也成为被批评的软肋。但是废弃混凝土再生骨料和可利用的粉料，加工技术不是问题，随着高强高性能混凝土的推广应用，其再生骨料的价值不会降低。

　　徐永模早几年前就提出过从化学组分上实施“可全循环混凝土”设计的概念。国外最近已有这样的研究工作发表。

　　面对竞争 独特优势

　　1、混凝土是一种结构构造和性能可“随意”设计的通用型多功能结构材料，能满足建筑和施工的个性化特殊要求。这是钢材、木材、砌筑材料等所不具备的。对于建筑的某些结构例如基础、楼板、大体积结构，混凝土是唯一被广泛选用的结构材料。对于提高高层建筑的刚度和抗剪性能来说，钢筋混凝土核心筒也是最经济的设计选择。

　　2、混凝土材料具有突出的经济性和性价比。混凝土作为土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料，其性价比是钢材和砌筑材料不能比拟的。

　　3、混凝土可满足任何耐久性要求。这句“大话”目前还没有人敢说，因为不耐久的混凝土结构比比皆是。钢结构的使用之所以耐久性好，是因为附加的保护性措施和使用中的养护，如果对混凝土产品也附加保护性措施，其寿命也会大大提高。其实，混凝土出现劣化甚至可以说根本不是混凝土的错！混凝土本不是一种标准化的材料制品，其性能取决于设计要求和施工质量。混凝土出现耐久性问题原因很多，混凝土结构长寿命不是做不到，是没有要求做到。例如，过去，混凝土的设计指标中没有耐久性和寿命要求。

　　均化：混凝土绿色制造技术

　　如何实现混凝土行业的可持续发展，应该选择哪些技术路线时，徐永模提出要对原材料进行“均化”的概念。他说，谈到绿色制造的概念，大家首先想到的是清洁生产、精确计量、高效节能、利废环保、高性能、高质量……却都忽略了均化。对于所有的材料制造业，均化都是一个非常关键的技术路线。很可惜的是，在水泥生产中广泛使用的这项技术，在混凝土生产中还没有用，或者用得很少。

　　混凝土生产为什么要均化？因为混凝土的原材料是多元材料组分，其主要性能取决于组分的均化程度。这些材料包括：粉体材料（水泥、矿物粉体）、砂石骨料（粗骨料、细骨料）、化学外加剂（多功能、固体与液体的复合）、纤维增强材料、杂质（泥土）等。作为一种结构材料，怎样能生产出一种让结构工程师、建筑师放心的材料呢？

　　混凝土绿色制造技术的重点是均化，在混凝土设计正确的前提下，性能质量的改善取决于微观结构均化，微观结构的改善取决于组分分布均化，组分分布的改善取决于原料混合均化。因此，我们可以通过改善原材料的均化来提高混凝土的性能质量。首先要进行砂石均化，包括含水率的均化、级配的均化、杂质含量的均化、粒形的均化。在粉体均化方面要解决搅拌站分散且小规模生产方式与水泥厂大规模集中生产供应的矛盾；矿粉、固废种类多，成分波动与水泥产品标准化要求的矛盾；混凝土以性能要求为导向的设计和个性化柔性生产方式与水泥产品较少的矛盾。同时，要向先进材料制造业学习，研究开发搅拌站用骨料和粉体均化设备，提高对质量控制水平，相信均化工艺、技术、装备的发展应用，会使预拌混凝土搅拌站现代化进程再上一个新台阶。