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【科技進(jìn)步類】三等獎(jiǎng)：超高結(jié)構(gòu)輕集料混凝土研發(fā)及百米級(jí)泵送施工關(guān)鍵技術(shù)
2022年度中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)
混凝土科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?科技進(jìn)步類
項(xiàng)目展示
2022年度中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)混凝土科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)工作于2022年5月啟動(dòng)，至2023年1月圓滿完成。報(bào)名期間共收到有效申報(bào)項(xiàng)目44項(xiàng)。經(jīng)過專家評(píng)審委員會(huì)的初評(píng)及終評(píng)，共計(jì)36個(gè)項(xiàng)目獲獎(jiǎng)，包括一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)16項(xiàng)、三等獎(jiǎng)19項(xiàng)，其中“科技進(jìn)步類”22項(xiàng)、“技術(shù)革新類”14項(xiàng)。
三等獎(jiǎng)項(xiàng)目
超高結(jié)構(gòu)輕集料混凝土研發(fā)及百米級(jí)泵送施工關(guān)鍵技術(shù)
項(xiàng)目概況
輕集料混凝土因其具有密度小、保溫性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)部位，但極少應(yīng)用于主體結(jié)構(gòu)。隨著城市化的快速發(fā)展，高層建造日益增多，建筑自重增大對(duì)地基影響日益明顯，因此，研發(fā)滿足超高結(jié)構(gòu)需要的高性能輕集料混凝土及成套施工技術(shù)勢(shì)在必行。
本項(xiàng)目針對(duì)輕集料混凝土在高層結(jié)構(gòu)中應(yīng)用缺乏的現(xiàn)狀，圍繞高性能輕質(zhì)混凝土材料研發(fā)、超高泵送基礎(chǔ)理論研究、輕集料混凝土防離析防分層施工控制工藝等展開科技攻關(guān)，研究成果形成百米級(jí)超高結(jié)構(gòu)輕集料混凝土泵送施工技術(shù)體系。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.高性能輕質(zhì)高強(qiáng)粗集料制備及預(yù)濕技術(shù)
配制高性能輕集料混凝土的關(guān)鍵是要有性能良好的輕集料，要求集料容重小、強(qiáng)度高、吸水率適宜等。陶粒作為一種人造輕集料，呈殼核結(jié)構(gòu)，外殼較致密，內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈細(xì)密蜂窩狀微孔。采用免燒工藝，外部裹上不同種類、不同含量的膠凝材料可控制外殼結(jié)構(gòu)的致密性，從而控制陶粒的吸水性，內(nèi)部采用不同密度的原料可控制陶粒的密度與強(qiáng)度。將制備好的陶粒進(jìn)行預(yù)先吸水，隨著水泥水化的進(jìn)行，陶粒內(nèi)部的水分不斷釋放到混凝土基體中，提高水泥水化速度，降低混凝土干縮開裂。
2.百米級(jí)超高泵送的輕集料高強(qiáng)高性能混凝土制備技術(shù)
通過對(duì)輕集料混凝土中輕集料、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰、頁(yè)巖型陶粒、外加劑等進(jìn)行選擇及配合比優(yōu)化，滿足了百米級(jí)的泵送需求，研發(fā)的輕集料混凝土容重為1700kg/m3，抗壓強(qiáng)度可達(dá)到35.5MPa，泵送高度可達(dá)百米以上，具有較低氯離子滲透率和低導(dǎo)熱系數(shù)的輕集料混凝土，滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高耐久性和保溫性能的要求。
3.混凝土新型攪拌及養(yǎng)護(hù)工藝
研發(fā)輕集料混凝土新型攪拌方法，調(diào)整投料順序?yàn)榇旨?xì)骨料投放（攪拌30s）→水泥（攪拌30s）→加水（攪拌120s）→出料。該投料順序可避免按照普通混凝土順序投料陶粒上浮引起的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，工作性能差，強(qiáng)度低等問題。研發(fā)混凝土新型粘度攪拌測(cè)試設(shè)備，提高了測(cè)試設(shè)備的使用穩(wěn)定性，葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)無明顯偏心搖晃，測(cè)量精度偏差減小，實(shí)際測(cè)量精度大大提高。旋轉(zhuǎn)空錘材質(zhì)選用不銹鋼制作，表面光潔度高，減少了自身的旋轉(zhuǎn)阻力，還可控制旋轉(zhuǎn)空錘壁厚調(diào)整攪拌器的自身重量。研發(fā)輕集料混凝土養(yǎng)護(hù)裝置。該裝置使輕集料混凝土能夠恒溫養(yǎng)護(hù)。中空箱體含相變材料層，可使內(nèi)部的溫度保持恒定。此外，該裝置無需消耗電能，降低了用電成本與運(yùn)維負(fù)擔(dān)。
4.基于輕集料內(nèi)水分吸收釋放與管內(nèi)壓力控制的輕集料混凝土百米級(jí)泵送施工技術(shù)
形成了輕集料混凝土超高泵送關(guān)鍵技術(shù)，通過對(duì)輕集料混凝土泵送過程中的流動(dòng)方式、壓力變化、水分吸收、泵送摩擦等研究，有效解決了不同泵送壓力作用下輕集料中水分含量的控制難題。提出了輕集料混凝土成套施工方法，避免了超高泵送輕集料混凝土中陶粒上浮及和易性差等問題，實(shí)現(xiàn)了輕集料混凝土百米級(jí)泵送。
應(yīng)用效果
項(xiàng)目于2015年7月26日，在靜安60號(hào)地塊工程進(jìn)行了泵送試驗(yàn)，成功將輕集料混凝土泵送至130m高度。該成果在靜安嘉里綜合發(fā)展項(xiàng)目（南區(qū)）、國(guó)泰君安辦公樓、上海紅寧護(hù)理院等工程得到成功應(yīng)用，推動(dòng)了項(xiàng)目的高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，累計(jì)新增產(chǎn)值2371.00萬元，新增利潤(rùn)165.97萬元，新增稅收71.13萬元，經(jīng)濟(jì)效果顯著。
科技成果
企業(yè)介紹
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