記者:北京兩會(huì)期間,提出兩個(gè)指標(biāo),其中一點(diǎn)與節(jié)約能源緊密相關(guān),首先請(qǐng)馬博士介紹一下國內(nèi)建材能源的概況。
馬一平:我國建筑業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展階段,這是由人們的住和行決定的.有人說過中國的建材市場(chǎng)之大是前所未有的,是當(dāng)今世界前所未有的狀態(tài). 這么大的市場(chǎng)需要大量的建材消耗,建材消耗沒有明確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但能源消耗卻有,為了生活舒適的需要,所消耗的能源占到國家商品總能源的30% 左右,前幾年才7.45% ,2004年沒有具體的數(shù)字報(bào)道。
從資源方面來看水泥混凝土是建筑領(lǐng)域當(dāng)中用量最大的一類建筑材料,從人類生活活動(dòng)的范 圍來講它也是算大宗材料.一年的水泥產(chǎn)量我國2004年水泥年產(chǎn)量達(dá)到8.9億噸,混凝土達(dá)到20-30億立方米的量,水泥生產(chǎn)要用到好的石灰石,因此石灰石的需求量也很大,但按照非官方說法好象石灰石過不了多少年,就要被開采光了;今天水泥需求量越來越大,但水泥混凝土由于自身特性存在收縮開裂的問題,一吃水,體積就會(huì)收縮,材料回縮就會(huì)產(chǎn)生壓力,如果能抗的住壓力,那吃水條件不是太苛刻,那可能不會(huì)開裂,反過來講就有可能會(huì)開裂。
在我們生活當(dāng)中看的到的是砂漿和混凝土的顆粒,砂漿開裂、混凝土開裂就會(huì)帶來方方面面的裂化,預(yù)想的混凝土砂漿壽命是50幾年,重要的建筑物是100年,那我們根據(jù)砂漿混凝土建筑來使用壽命,開裂壽命肯定達(dá)不到。
鋼筋由于裂縫環(huán)境引起鋼筋銹蝕,產(chǎn)生鐵銹,會(huì)更加裂開來一些,最終形成惡性循環(huán).鋼筋混凝土的橋梁隧道最怕開裂,一旦開裂使用壽命就會(huì)大大縮短,而且不好應(yīng)對(duì)的地方是修復(fù)裂縫很困難,它不像人體組織可以生長(zhǎng)愈合,要么就是根本補(bǔ)不好,還會(huì)落下來.要么用其它材料修補(bǔ),代價(jià)很高。 混凝土的開裂,建筑物使用的壽命、資源的節(jié)約,關(guān)系相當(dāng)密切,也就是說混凝土一旦開裂不僅影響整體外觀,影響抗環(huán)境的滲透性、影響重力,甚至?xí)斐少Y源的大量浪費(fèi)。
工廠在使用和建造過程當(dāng)中出現(xiàn)的開裂有80%是工程開裂,有的達(dá)不到使用年限就要拆掉,由此可見資源的浪費(fèi)。而拆除下來的建筑廢棄物若不能很好的消化,也會(huì)也會(huì)帶來環(huán)境的污染,不利于環(huán)境保護(hù)。
如何來避免水泥混凝土開裂的現(xiàn)象,在世界工程界中也是一個(gè)很大的難題,在二十世紀(jì)二三十年代這個(gè)問題還不是太嚴(yán)重,越是向近代靠攏,問題就越來越嚴(yán)重,業(yè)界當(dāng)中已成為共識(shí),其原因就在于現(xiàn)在的水泥粉抹工藝比起二十世紀(jì)初更細(xì)了。
建材跟能源是兩個(gè)范疇,建材是建筑材料,能源是煤、石油,如果把建材能源當(dāng)成一個(gè)詞的話是建材工業(yè)當(dāng)中消耗的能源或者相關(guān)、間接相關(guān)的能源。
目前的水泥由于粉抹的更細(xì),更容易滿足如今快速完工的要求,但卻容易開裂,以前沒有這么細(xì),就不容易開裂,現(xiàn)在混凝土需求量比上個(gè)世紀(jì)初有了大幅增加,水泥自身生產(chǎn)當(dāng)中消耗量也相當(dāng)大,同時(shí)也消耗很大的能源,比如說生活中的爐子、空調(diào)等的使用。
如果能做到混凝土少開裂、不開裂,就不會(huì)出現(xiàn)資源的浪費(fèi),所消耗的材料也能物盡其用。聚丙烯纖維是一種有用之材,應(yīng)用到混凝土上猛有效緩解開裂,從而避免能源的浪費(fèi)。
記者:我們知道,前段時(shí)間深圳發(fā)生了一起橋段突然斷裂事件,事后有專家分析斷裂原因之一是由于路面的過度超載,馬路上有很多本來只允許裝十噸,卻裝了二十噸、二十五噸的超標(biāo)車輛行駛, 斷裂是日積月累的超載承受壓力造成的,不單單在深圳,還有很多的地方都存在這樣的安全隱患,兩會(huì)之后國家已有相應(yīng)的政策出臺(tái),對(duì)中國的建材企業(yè)而言,道路的安全問題,是否意味著一個(gè)機(jī)會(huì)的來臨?
馬一平:水泥混凝土路面和瀝青路面破壞很嚴(yán)重,造成道路下陷原因有兩方面,一個(gè)是道路超載,如果你能把超載控制住,道路的使用年限會(huì)大幅度提高。
第二個(gè)途徑提高道路承載能力,搞道路的人同時(shí)搞交通,載客量、承載量等相關(guān)因素,道路的承載能力提高了,超載更嚴(yán)重,你把承載能力提高到二十噸,他給你裝三十噸,這樣道高一尺、魔高一丈的情況會(huì)出現(xiàn),這個(gè)事情要雙管齊下,要把道路做好、控制承載能力也要做好,我認(rèn)為道路承載能力不會(huì)無限制提高。
記者:現(xiàn)在,是否意味著能利用聚丙烯纖維等類似可加大承載能力的新型建材,改變此狀況,從而過到長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)及延長(zhǎng)壽命效果?
馬一平:聚丙烯纖維確實(shí)可以提高道路的承載量,目前使用但它的專業(yè)報(bào)告還不多,在國外如美國相關(guān)的報(bào)道雖然不多,畢竟還有一些數(shù)據(jù),我曾經(jīng)看到美國有一個(gè)關(guān)于:一段路是加合成纖維,另外一段不加合成纖維的對(duì)比報(bào)告:不加合成纖維的開裂很嚴(yán)重,加了合成纖維的對(duì)控制承載量是均衡的,而且基本上沒有明顯出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,加上合成纖維對(duì)改善路面、應(yīng)對(duì)超載對(duì)它的破壞、延長(zhǎng)其壽命有所幫助。
記者:中國地區(qū)目前加入到這個(gè)產(chǎn)業(yè)的制造商越來越多,聚丙烯纖維起源于美國軍事工兵團(tuán)的一個(gè)產(chǎn)品,它引入中國的歷程,有請(qǐng)馬教授為我們介紹一下,謝謝?
馬一平:我在同濟(jì)大學(xué)工作,九十年代我一個(gè)同學(xué)在是搞水泥混凝土的,他做聚丙烯纖維等一些產(chǎn)品混合生產(chǎn)一種尼龍纖維,到九十年代中后期開始在國內(nèi)進(jìn)入,相對(duì)價(jià)錢賣的比較貴,它的效果在工程界有一定認(rèn)可,你說的這種情況在國外也是類似的發(fā)展階段,有了效果之后會(huì)有其它替代產(chǎn)品,相對(duì)來說替代品都比較便宜,聚丙烯纖維來源比較廣泛。
到九幾年上海市教委搞了一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,把聚丙烯纖維用在混凝土里面,是國內(nèi)比較早的把聚丙烯纖維用在混凝土當(dāng)中,當(dāng)時(shí)項(xiàng)目還沒做完,他了解到這個(gè)的項(xiàng)目,采用了聚丙烯纖維從而減少了開裂的問題。
記者:您對(duì)目前中國應(yīng)用聚丙烯纖維普及程度及應(yīng)用對(duì)像狀況,如何看待?
馬一平:主要是從能源節(jié)約的源頭出發(fā),應(yīng)該說水泥混凝土加上聚丙烯纖維會(huì)出現(xiàn)優(yōu)化的效果,對(duì)能源有明顯節(jié)約,對(duì)國家來說,是應(yīng)該或肯定有它的社會(huì)效應(yīng)或者長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益,但在實(shí)際當(dāng)中由于商家利益原因,不會(huì)完全這么做。部分商家會(huì)本著追求短期利益的基點(diǎn),加之對(duì)建筑材料認(rèn)識(shí)不足,前期多投資一些費(fèi)用,那養(yǎng)路費(fèi)可以節(jié)約下來,算總帳,會(huì)有效控制及降低成本,但我們國家是不連貫的,造路的造路、修路的修路。
道路其實(shí)不屬于房子的范疇,道路造好之后不需要空調(diào)的加熱,從房子角度來看,世界范圍內(nèi)房屋節(jié)能問題是一直受人關(guān)注的事情,我們從隔熱性、保暖性來說,冬天房屋里面產(chǎn)生的熱量盡可能不要通過墻、屋頂散播到外面去,夏天也是一樣,盡量不要讓室外的熱量很容易傳導(dǎo)到室內(nèi)。
現(xiàn)在國家已經(jīng)大力度的在推行建筑節(jié)能,有的建筑結(jié)構(gòu)保溫功能是強(qiáng)制性推行的。用的比較多的是外墻外保溫或者是保溫砂漿,在使用過程當(dāng)中保溫材料通俗理解的話像棉花或者是爆米花一樣,它的吸水性相當(dāng)強(qiáng),一旦吸水之后大幅度降低;如果是干的保暖性很好,但是一出汗或者淋過雨之后就可想而知了,棉衣都忌諱吸水,外墻外保溫的保護(hù)層就像罩面一樣的需要防護(hù)作用,如果進(jìn)入保溫材料的里面去,那對(duì)保溫來講是相當(dāng)有利的。
現(xiàn)在外墻外保溫做的薄膜灰塵、厚膜灰塵、保溫砂漿等都有開裂的現(xiàn)象,那么我們?nèi)绻窃谶@樣一種保護(hù)層中加合成纖維,抑制它的開裂,使開裂大幅度減少或者消除,對(duì)能源的節(jié)約會(huì)有幫助,實(shí)際上很多的外墻外保溫工程都考慮加上合成纖維。
現(xiàn)在有新的節(jié)能型建筑標(biāo)準(zhǔn),按照新標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的房屋,當(dāng)然我說的不一定最確切,它的散熱系數(shù)比老的墻體要小,那熱阻這么大,會(huì)節(jié)約50%的能量,今天我們使用傳統(tǒng)材料來做可能傳熱系數(shù)不會(huì)降下來,由于新建材料不考慮保溫相關(guān)措施,可能不允許你開工。
同樣的,老房子已經(jīng)建成了,不存在建與不建的問題了,做外墻外保溫,體現(xiàn)在以后使用過程當(dāng)中能源的節(jié)約,后面更加要以能源節(jié)約作為推動(dòng)力,先期感受到做外墻外保溫的費(fèi)用因可節(jié)約能源幾年就收回來,新房子是雙重的。
記者:您所說的外墻外保溫,是對(duì)商用還是住宅,還是所有的房子都要求,目前在哪些地區(qū)普及實(shí)施?
馬一平:我所了解的情況像大中城市,比如說北京是肯定在做了,上海也在大量做,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也有了,陸續(xù)都有了標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)上海來說新建住宅必須實(shí)施外墻外保溫的保溫措施,上海的墻改辦在三月份開會(huì)的時(shí)候大概有幾十萬平米,今年或者到明年,這個(gè)數(shù)字會(huì)以翻倍的形式往上增長(zhǎng),表現(xiàn)出了新建房子開工做的保溫量相當(dāng)大,國家能源相當(dāng)嚴(yán)峻。
記者:房地產(chǎn)開發(fā)商造好房子之后,國家有哪些相關(guān)部門驗(yàn)收,通不過是改善還是怎樣的狀況,開發(fā)之前會(huì)有相應(yīng)的要求嗎?
馬一平:第一步全國有統(tǒng)一的建筑節(jié)能、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范,這是專業(yè)的國家基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)規(guī)范,不少的地區(qū)都要按照這個(gè)規(guī)范來實(shí)施,各個(gè)地區(qū)步伐步調(diào)不一致,進(jìn)度也不一致,具體做法有的快一點(diǎn)、有的慢點(diǎn)。北京是挺快的,上海最近一年比較快,如果說其它的地區(qū),甚至沒聽到過也是正常的,在上海也沒有到所有搞建筑的都知道外墻外保溫這個(gè)地步。建筑保溫的強(qiáng)制實(shí)行也要過幾年公眾才會(huì)慢慢有所了解或者接受,節(jié)能方面的收工、驗(yàn)收等很多還在制定過程當(dāng)中。
記者:具體是哪個(gè)部門來牽頭或管理?
馬一平:上海是檢測(cè)行業(yè)協(xié)會(huì)做這個(gè)事情,檢測(cè)行業(yè)協(xié)會(huì)還有上級(jí)部門,比如說上海市建委。
記者:我們剛才談到的聚丙烯纖維,在美國發(fā)展很長(zhǎng)一段時(shí)間了,到中國也有好幾年了,技術(shù)方面有什么改善的趨向或者說未來的趨向會(huì)走向哪些關(guān)鍵點(diǎn)?
馬一平:應(yīng)該來說有的,水泥混凝土有一百多年了,它有一些毛病逐步暴露出來,人對(duì)這樣一種問題的認(rèn)識(shí)更深入了,采用聚丙烯纖維是解決混凝土開裂的問題在某個(gè)階段采用的針對(duì)性措施。還有一些不好的現(xiàn)象表現(xiàn)出來,卻沒有認(rèn)識(shí)到,比如說聚丙烯纖維用到混凝土當(dāng)中仍然有開裂的可能性,工程試驗(yàn)上是有的,不是說聚丙烯纖維用到混凝土當(dāng)中就不開裂了,你要探究原因的話你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這里面聚丙烯纖維還是不能完全起到作用,要對(duì)聚丙烯纖維改造以符合合格化的道路。
另外混凝土使用過程當(dāng)中除了房屋開裂之外還有其它的情況,比如說混凝土的耐久性、抗重性、抗壞性的能力,合成纖維需要走組合化道路。復(fù)合化就是說聚丙烯纖維本身中加入一些東西也聯(lián)合別的材料來做,一般來說不局限于一個(gè)點(diǎn)。
合成纖維混凝土理論根據(jù)纖維混凝土走過來,纖維混凝土跟鋼纖維為主要研發(fā)對(duì)象,前一段時(shí)間是玻璃纖維,這些纖維第一次和水泥這樣的材料符合在一塊,你需要滿足一定的條件才能夠發(fā)揮它的技術(shù)效果或者技術(shù)作用,真正意思呢,就是這個(gè)纖維和水泥復(fù)合在一塊兒發(fā)揮作用,一定要黏結(jié)良好,并且面積要足夠大;這樣的話纖維越長(zhǎng),表面性越大,但纖維越長(zhǎng)、在攪拌分散上又會(huì)出現(xiàn)問題,工藝上的問題就解決不了,在實(shí)際的運(yùn)用過程當(dāng)中根據(jù)不同的場(chǎng)合,結(jié)合兩者需要,采用兩個(gè)方面比較優(yōu)化的長(zhǎng)度。像混凝土里面我了解下來的情況二十毫米左右,是指加水?dāng)嚭偷?,干拌的砂漿或表面抹用的少一點(diǎn),三到五毫米左右,還是要看具體被應(yīng)用情況。
記者:最后,對(duì)于當(dāng)前國際油價(jià)的動(dòng)蕩不安,馬教授您怎么看待?
馬一平:我個(gè)人看法:是從建筑或者說跟我們相關(guān)的聚丙烯纖維來看,對(duì)建筑節(jié)能和節(jié)能工作、聚丙烯纖維、合成纖維在水泥混凝土當(dāng)中的推廣應(yīng)該說是起促進(jìn)作用,因?yàn)橛蛢r(jià)越高、煤的價(jià)格相應(yīng)有所提升,從而節(jié)約能源的效應(yīng)能得到更好的體現(xiàn)。
記者:衷心感謝馬教授今天與大家的精彩分享!
馬一平先生感言:
聚丙烯纖維在混凝土中的命運(yùn)可以這樣說,這是很有前景的事情,當(dāng)然在實(shí)施的過程當(dāng)中會(huì)有一些困難,包括技術(shù)的研究工作,商業(yè)推介方面的工作,管理層、公眾認(rèn)識(shí)的工作,但不管怎么樣,還是要堅(jiān)持下去,產(chǎn)品方面還要追求提高質(zhì)量與完善性能,混凝土專家認(rèn)為它無可替代,并且需求量會(huì)日益增多,聚丙烯纖維為混凝土的難題解決了很大的問題,如何唱好這出戲、跳好這出舞,那需要管理、推介、國家政策制定、研發(fā)等方方面面的工作,是一個(gè)系統(tǒng)工程,應(yīng)該說有百利而無一害。
記者寄語:
任何一個(gè)新生事物從產(chǎn)生,到普及,均要有很長(zhǎng)的一段路要走,參與到這個(gè)行業(yè)的每一位勇者都將面臨時(shí)刻的挑戰(zhàn)與困難,盡管聚丙烯纖維的應(yīng)用推廣在中國,未達(dá)至發(fā)達(dá)國家的水平,但是我們有信心,一起將能源節(jié)約的黨中央政策一直貫徹執(zhí)行,與眾多業(yè)內(nèi)人士攜手開拓聚丙烯纖維的美好明天!
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