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2022混凝土科學技術獎
【科技進步類】二等獎:海外復雜耦合環(huán)境下轉換層結構適宜性材料關鍵技術研究及應用
時間:2023-08-18    來源:CCPA科技工作部    分享:
本項目針對當前東南亞轉換層施工中存在的核心問題,系統(tǒng)研究了東南亞熱帶濱海粉煤灰資源匱乏下適宜性材料性能設計、制備及低成本施工技術,形成了轉換層結構適宜性材料設計與施工關鍵技術,解決了東南亞地區(qū)粉煤灰資源匱乏并突破了高強、超厚、大尺寸、難養(yǎng)護的空中轉換層易開裂的難題。


2022年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會

混凝土科學技術獎?科技進步類

項目展示


2022年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學技術獎工作于2022年5月啟動,至2023年1月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經(jīng)過專家評審委員會的初評及終評,共計36個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎16項、三等獎19項,其中“科技進步類”22項、“技術革新類”14項。


二等獎項目

海外復雜耦合環(huán)境下轉換層結構適宜性材料關鍵技術研究及應用

主要完成單位:中建商品混凝土有限公司

主要完成人:趙日煦、熊龍、包明、李興、雷小煥、余昆、邢菊香、黃燦、周博儒、周子寒


項目概況  

一帶一路倡議加快了中國建筑走出國門的步伐,東南亞的地域特點對建筑企業(yè)來講是機遇也是挑戰(zhàn)。東南亞作為海上絲綢之路的重要組成部分,是中國建筑開拓海外的戰(zhàn)略要地。東南亞標志性工程都是多功能和綜合用途,采用轉換層結構,來滿足文化、娛樂等商業(yè)設施需求的自由靈活空間。

本項目針對當前東南亞轉換層施工中存在的核心問題,系統(tǒng)研究了東南亞熱帶濱海粉煤灰資源匱乏下適宜性材料性能設計、制備及低成本施工技術,形成了轉換層結構適宜性材料設計與施工關鍵技術,解決了東南亞地區(qū)粉煤灰資源匱乏并突破了高強、超厚、大尺寸、難養(yǎng)護的空中轉換層易開裂的難題。


主要創(chuàng)新點  

1. 突破了歐標體系下無粉煤灰膠凝材料設計技術,揭示了高摻礦粉下膠凝材料微觀機理,建立高摻礦粉與材料宏觀性能的關系,探明無粉煤灰下膠凝材料熱力學變化規(guī)律,突破中國現(xiàn)行標準為65%礦粉摻量的適宜性材料性能設計提供理論基礎,解決傳統(tǒng)設計方法難以適應東南亞材料、氣候變化的地域特點所導致的質量風險。
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3d 純水泥

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3d 35%水泥+65%礦粉

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28d純水泥

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28d 35%水泥+65%礦粉

大摻量礦粉混凝土SEM圖
2. 針對高摻礦粉技術配制混凝土收縮大、泌水率高、開裂風險高(28d>350×10-6,泌水率>90%)技術難點,發(fā)明了適用于轉換層結構大體積混凝土的性能調控材料,降低水化熱,同時實現(xiàn)體積穩(wěn)定性和工作性能調控(混凝土泵送前后流變性能基本無變化,28d收縮率<200×10-6,泌水率<40%);針對東南亞地域特點,以適應性為導向,利用密實骨架堆積原理,突破建立了熱帶濱海條件下低水化熱、高強、高耐候性適宜性材料協(xié)同設計方法,解決適宜性材料的長期使用性能問題。

3. 針對轉換層大體積混凝土理論不成熟,首次結合東南亞熱帶濱海地區(qū)溫度場、濕度場、混凝土開裂性能的影響規(guī)律,對空中大體積混凝土的分形特征進行模擬,建立轉換層數(shù)值模擬方法;開發(fā)轉換層大體積混凝土的降溫控制方法和六面養(yǎng)護方法,提出結構轉換層大體積混凝土裂縫預防與質量控制技術,解決結構轉換層的裂縫控制難問題。

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轉換層特殊結構仿真模擬分析
4. 形成了轉換層適宜性材料典型工程應用成套關鍵技術,解決了實際工程復雜多變的工況、地材、氣候等適應性難題。建立高溫、多雨、濱海的條件下混凝土質量控制技術,創(chuàng)新開展厚板支撐體系及模板工程施工技術,為實現(xiàn)結構轉換層快速穩(wěn)定的施工提供了關鍵技術支撐,應用成果的富力公主灣和吉隆坡項目都縮短了施工時間。
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第一層蓄水養(yǎng)護

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第二層覆膜/噴霧養(yǎng)護

科技成果及工程應用 

本項目技術成果逐漸推廣應用到中國建筑旗下東南亞海外公司,在富力公主灣(面積最大,3萬m2),吉隆坡標志塔(建筑最高,452m)、一號雙塔項目(一次澆筑量最大,1萬m3)等轉換層結構中得到推廣應用,逐漸應用推廣到中建集團在東南亞國家承接30多個轉換層項目中,提高了國家市場競爭力,為東南亞地域市場提供關鍵技術支撐。
本項目共獲授權國內發(fā)明專利6項,國外專利2項,學術論文5篇,工法2項,業(yè)主方表揚信6封,產(chǎn)值10848萬元,新增稅收1577萬元,新增利潤2980萬元。該成果為“一帶一路”沿線地區(qū)市場開拓,工程建設提供關鍵支撐。
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富力公主灣項目
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轉換層拆模效果


企業(yè)介紹  

中建商品混凝土有限公司,于2008年掛牌成立,是世界500強企業(yè)——中國建筑旗下唯一混凝土業(yè)務平臺、全國最大商砼上市公司——中建西部建設股份有限公司的主要骨干成員之一,為湖北省高新技術企業(yè)。肇端于1995年建立的中建三局總承包公司現(xiàn)場攪拌站,公司現(xiàn)已發(fā)展成為注冊資本8.6億元,擁有員工4600余人,年產(chǎn)混凝土超千萬方的行業(yè)領先企業(yè),具有預拌混凝土行業(yè)最高(二級)資質。公司積極實施跨區(qū)域、全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展戰(zhàn)略,致力為客戶創(chuàng)造價值。立足武漢,開拓全國,現(xiàn)成了華中、西南、西北、華南、華北、東北6大產(chǎn)出區(qū),在全國14個省市布局了50余座攪拌站、擁有80余條混凝土生產(chǎn)線,并成功進軍阿爾及利亞海外市場,形成了以預拌混凝土為中心,礦產(chǎn)資源、設備運輸、新型建材等為支撐的多業(yè)并舉的產(chǎn)業(yè)格局。近年來,公司積極順應政策導向,打造綠色科技競爭優(yōu)勢。成立“中國建筑混凝土技術中心”,與武漢理工大學等知名高校院所廣泛開展合作,形成19項達到國際先進和領先水平的科研成果、84項國家專利、14項省部級以上工法,特別是在清水混凝土、彩色混凝土、泡沫混凝土等細分領域擁有領先技術優(yōu)勢。公司自主研發(fā)了國際先進水平的“預拌混凝土綠色生產(chǎn)集成技術”,建設了一系列環(huán)保節(jié)能示范站點,并成功進駐城市工業(yè)園區(qū)、通過中國環(huán)境標志產(chǎn)品認證、進入政府采購清單,有力促進了行業(yè)轉型升級。二十多年來,公司先后為華中、西南、華北、西北區(qū)域第一高樓等眾多地標建筑提供產(chǎn)品服務,并積極開展扶困助學、捐資修路等公益活動回饋社會,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟社會效益,先后榮獲全國五一勞動獎狀、全國工人先鋒號、中國混凝土行業(yè)“優(yōu)秀企業(yè)”、中國企業(yè)商務AAA級信用企業(yè)、湖北省文明單位、武漢市“十佳兩型企業(yè)”等諸多榮譽。放眼未來,公司將秉承“為人類建筑提供堅強柱石”的企業(yè)使命,以最佳的產(chǎn)品和服務,與客戶共同澆筑時代的豐碑,助力中國城鎮(zhèn)化的偉大進程。



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