在美国,据统计资料显示2008年美国全国用于维修混凝土结构的投资高达200亿美金,而因为混凝土中的钢筋锈蚀造成的拆除、重建、维修、加固等损失更是高达一年1200亿美金。更重要的是,因为总的资金是有限的,把有限的资金用来维修旧的出问题的混凝土结构,意味着就没有钱建造新的混凝土结构了,社会急需的新道路、新桥梁、新水坝很可能会因为资金紧张而无法完工。如果不修旧的,旧的就会出问题,桥会塌,大坝会崩溃;如果修旧的,那就没钱建新的,就无法用基础设施来促进经济发展。进退两难,举步维艰,而这一切的根本原因很可能是因为当初设计建造的不科学。
二十世纪后半叶混凝土业界最伟大的成就之一,就是让混凝土技术成为了一门材料科学,通过材料科学、化学、结构工程、工程力学等领域的科学家、工程师、科研工作者们的不懈努力,我们终于可以用科学的方法来描述、研究、预测、评估混凝土这个非常复杂的材料,混凝土也像高性能陶瓷、高性能合金、高分子聚合物、高性能塑料等等工程材料一样,成为材料科学新的研究对象。
在这之前,我们只能靠经验蒙。蒙的结果有时候还可以,但更多的时候是惨不忍睹的。很多混凝土结构十年不到就出问题了,要么钢筋锈蚀,要么碱骨料反应严重,要么表皮全开裂,要么抗渗性能降低到不能接受的地步……为了维修这些出问题的混凝土结构,我们不得不花费大量的人力物力和时间金钱。而且由于基础设施建设的规模一般都比较庞大,很多时候真的是「拆了东墙补西墙」,刚刚修好这边,那边又不行了。
事实上,混凝土工业是全球规模最大的产业之一,是温室气体排放的主要产业之一,也是全球消耗自然资源最多的产业。混凝土是全球产量最大的工业品,每人每年平均三吨。水泥厂生产水泥的化学反应需要高温,化学反应本身再加上燃料的燃烧,每生产一吨水泥就要释放一吨的二氧化碳,这还是技术比较新、设备比较好的水泥厂;对于那些陈旧的小水泥厂,可能附近整个地区都会是灰蒙蒙的。消耗了这么多的自然资源,排放了这么多的温室气体,顺带着污染了水泥厂周围的环境,最后弄出来一堆用不了十年二十年就会出问题的产品,坏掉了还没地方扔,全变成了建筑垃圾。至少在我看来,这是赤裸裸的对人类的犯罪,是坚决不能接受的。
也许你会说,没觉得有那么多混凝土结构十几年就不行了,也没见过坏的不像样子的混凝土结构,为什么呢?因为很多其它原因,你身边的很多混凝土结构不到十几年就已经被拆掉重建了,又一次为GDP的增长做贡献去了。
也许你会说,关我什么事儿呢?十几年后的事情十几年以后再说,我先干我这个工程,拿到钱再说。如果您这么想,那我也没办法。但是我知道,那些造三鹿奶粉、苏丹红食品的肯定也是类似的想法。
某种意义上,加固维修的巨额花销都是在为当初设计建造时候的错误买单。如果当初工程师们能够蒙的好一点点,就能为现在节省这每年上千亿美金的开支。显然,蒙是不靠谱的,我们需要比蒙更好的方法。什么是更好的方法呢?不同的人有不同的见解。
有的人会杀鸡宰羊,放鞭炮,挑好日子,不让女性朋友下工地,他们认为这样就会避免工程事故,提高工程质量;有的人依靠经验,一切以老把式、老师傅教的为准,以前都是这样干的,所以这次也一样;还有些人会依靠科学,用化学、力学的知识来解释问题,用实验、分析来解决问题。如果靠蒙的话那整个世界就简单了,那大家求神拜佛就足够了。
大家猜猜这是什么?
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