在美國,據(jù)統(tǒng)計資料顯示2008年美國全國用于維修混凝土結(jié)構(gòu)的投資高達(dá)200億美金,而因為混凝土中的鋼筋銹蝕造成的拆除、重建、維修、加固等損失更是高達(dá)一年1200億美金。更重要的是,因為總的資金是有限的,把有限的資金用來維修舊的出問題的混凝土結(jié)構(gòu),意味著就沒有錢建造新的混凝土結(jié)構(gòu)了,社會急需的新道路、新橋梁、新水壩很可能會因為資金緊張而無法完工。如果不修舊的,舊的就會出問題,橋會塌,大壩會崩潰;如果修舊的,那就沒錢建新的,就無法用基礎(chǔ)設(shè)施來促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展。進(jìn)退兩難,舉步維艱,而這一切的根本原因很可能是因為當(dāng)初設(shè)計建造的不科學(xué)。
二十世紀(jì)后半葉混凝土業(yè)界最偉大的成就之一,就是讓混凝土技術(shù)成為了一門材料科學(xué),通過材料科學(xué)、化學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、工程力學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)家、工程師、科研工作者們的不懈努力,我們終于可以用科學(xué)的方法來描述、研究、預(yù)測、評估混凝土這個非常復(fù)雜的材料,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樣,成為材料科學(xué)新的研究對象。
在這之前,我們只能靠經(jīng)驗蒙。蒙的結(jié)果有時候還可以,但更多的時候是慘不忍睹的。很多混凝土結(jié)構(gòu)十年不到就出問題了,要么鋼筋銹蝕,要么堿骨料反應(yīng)嚴(yán)重,要么表皮全開裂,要么抗?jié)B性能降低到不能接受的地步……為了維修這些出問題的混凝土結(jié)構(gòu),我們不得不花費大量的人力物力和時間金錢。而且由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模一般都比較龐大,很多時候真的是「拆了東墻補西墻」,剛剛修好這邊,那邊又不行了。
事實上,混凝土工業(yè)是全球規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)之一,是溫室氣體排放的主要產(chǎn)業(yè)之一,也是全球消耗自然資源最多的產(chǎn)業(yè)。混凝土是全球產(chǎn)量最大的工業(yè)品,每人每年平均三噸。水泥廠生產(chǎn)水泥的化學(xué)反應(yīng)需要高溫,化學(xué)反應(yīng)本身再加上燃料的燃燒,每生產(chǎn)一噸水泥就要釋放一噸的二氧化碳,這還是技術(shù)比較新、設(shè)備比較好的水泥廠;對于那些陳舊的小水泥廠,可能附近整個地區(qū)都會是灰蒙蒙的。消耗了這么多的自然資源,排放了這么多的溫室氣體,順帶著污染了水泥廠周圍的環(huán)境,最后弄出來一堆用不了十年二十年就會出問題的產(chǎn)品,壞掉了還沒地方扔,全變成了建筑垃圾。至少在我看來,這是赤裸裸的對人類的犯罪,是堅決不能接受的。
也許你會說,沒覺得有那么多混凝土結(jié)構(gòu)十幾年就不行了,也沒見過壞的不像樣子的混凝土結(jié)構(gòu),為什么呢?因為很多其它原因,你身邊的很多混凝土結(jié)構(gòu)不到十幾年就已經(jīng)被拆掉重建了,又一次為GDP的增長做貢獻(xiàn)去了。
也許你會說,關(guān)我什么事兒呢?十幾年后的事情十幾年以后再說,我先干我這個工程,拿到錢再說。如果您這么想,那我也沒辦法。但是我知道,那些造三鹿奶粉、蘇丹紅食品的肯定也是類似的想法。
某種意義上,加固維修的巨額花銷都是在為當(dāng)初設(shè)計建造時候的錯誤買單。如果當(dāng)初工程師們能夠蒙的好一點點,就能為現(xiàn)在節(jié)省這每年上千億美金的開支。顯然,蒙是不靠譜的,我們需要比蒙更好的方法。什么是更好的方法呢?不同的人有不同的見解。
有的人會殺雞宰羊,放鞭炮,挑好日子,不讓女性朋友下工地,他們認(rèn)為這樣就會避免工程事故,提高工程質(zhì)量;有的人依靠經(jīng)驗,一切以老把式、老師傅教的為準(zhǔn),以前都是這樣干的,所以這次也一樣;還有些人會依靠科學(xué),用化學(xué)、力學(xué)的知識來解釋問題,用實驗、分析來解決問題。如果靠蒙的話那整個世界就簡單了,那大家求神拜佛就足夠了。
大家猜猜這是什么?
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