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2021混凝土科學技術獎
【混凝土科技獎】一種新型高抗硫酸鹽侵蝕的混凝土的制備方法和工程應用
時間:2023-01-12    來源:CCPA科技工作部 程倩    分享:
2021年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2021年5月啟動,至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計33個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎18項、三等獎14項,其中“科技進步類”16項、“技術發明類”1項、“技術革新類”16項。



2021年度中國混凝土與水泥制品協會

混凝土科學技術獎?技術革新類

項目展示


2021年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2021年5月啟動,至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計33個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎18項、三等獎14項,其中“科技進步類”16項、“技術發明類”1項、“技術革新類”16項。


三等獎項目

一種新型高抗硫酸鹽侵蝕的混凝土的制備方法和工程應用




主要完成單位:湖南省建筑科學研究院有限責任公司、中國建筑科學研究院有限公司、巴州領先科技有限公司

主要完成人:王文明、戴勇軍、謝小元、王春娥、肖清露





項目概況


硫酸鹽侵蝕被人們認為是引起混凝土材料失效破壞的四大主要因素之一。我國是混凝土硫酸鹽侵蝕的多發地區,如沿海地區、西北地區、西南地區的混凝土建筑物均存在因硫酸鹽侵蝕而引起的工程破壞實例。海岸、港口的混凝土,西北、西南地區的許多電站、大壩、隧道均出現嚴重的硫酸鹽侵蝕,提高混凝土抗硫酸鹽侵蝕、抗滲和抗裂能力至關重要。

研制抗硫酸鹽硅酸鹽水泥品種或制備抗硫酸鹽侵蝕混凝土用以解決混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能已成為工程界普遍采用的技術手段。項目組認為在工程中僅靠使用高抗硫酸鹽水泥不能安全解決混凝土結構或結構材料抵抗SO42-濃度達8000 mg/L以上硫酸鹽環境水的侵蝕和正常設計使用年限。同時,抗硫酸鹽硅酸鹽水泥屬于特種水泥,有條件的水泥廠才能生產,而且其出廠價格也高,會加大工程費用。因此,要進一步提高和改進混凝土材料的抗硫酸鹽侵蝕性就必須另辟途徑。

本項目通過在混凝中摻入摻合料和外加劑等方式改善混凝土的性能,增強混凝土的密實度,提高混凝土的強度和耐久性,從而達到抗硫酸鹽侵蝕的目的。在本項目中,主要是通過降低水泥摻量,減低C3S和C3A含量,從而減少Ca(OH)2和CAH。另一方面,通過添加礦物摻合料的方式,填充混凝土內部孔隙、減小混凝土的內部孔徑,使其結構更加密實,侵蝕溶液難易浸入混凝土試件內部,從而提高抗侵蝕能力。最后,采用單一的外加劑,減少復摻外加劑導致的混凝土結構內部質量損傷的同時,減少了混凝土配制組分,從而提高抗硫酸鹽侵蝕混凝土的可操作性和經濟性。



主要創新點



(1)采用摻入礦物摻合料和改變配合比的方式制備高抗硫酸鹽侵蝕混凝土,具有成本低和簡化配制方法的特點;

(2)將混凝土組分中P?O替換為性能更佳的由100%(熟料+石膏)組分組成的P?Ⅰ,水泥用量減少10~20%,進一步降低了生產成本;

(3)單摻具有引氣作用的聚羧酸高性能減水劑,具有流動性保持能力好、無氯低堿等特點,具有良好的引氣作用,可滿足混凝土正??箖鲆?,不需要引氣劑、抗凍劑等外加劑組分,簡化了操作流程,減少了外加劑復摻因不相容性導致的混凝土內部破壞;

(4)采用礦渣微粉替代部分水泥,在滿足高抗硫酸鹽侵蝕的同時降低生產成本。

技術路線圖



應用效果



本項目優化后的高抗硫酸鹽侵蝕的混凝土在塔里木河綜合治理后期工程、賽里木湖環湖公路部分橋梁橋涵、塔河油田防洪工程、博斯騰湖東泵站輸水干渠、孔雀河疏竣工程以及國電察汗烏蘇水電站等工程中進行大量的推廣應用,實際應用情況較好,驗證了本技術配方配制的高抗硫酸鹽侵蝕混凝土抗硫酸鹽侵蝕的切實可行性。

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羅鉀基地項目試驗現場


企業介紹



湖南省建筑科學研究院有限責任公司系本項目第一完成單位,隸屬于湖南建設投資集團有限責任公司,系唯一湖南省省級建筑行業科研機構,原為湖南省住房和城鄉建設廳直屬綜合性科研設計機構,為住房和城鄉建設廳、省建設行業提供全方位的創新、技術研發與咨詢服務。擁有多項勘察、設計、施工、監理等資質。

下設全資子公司湖南省建設工程質量檢測中心有限責任公司是湖南省唯一的省級建設工程質量檢測機構、首批檢測類湖南省裝配建筑產業化基地,獲得檢驗檢測參數共計4495項,通過國家重點實驗室(CNAS)認可。

中國建筑科學研究院有限公司系本項目第二完成單位,是全國建筑行業最大的綜合性研究和開發機構,建有土木工程博士后科研流動站,擁有包括院士、設計大師等數百名各領域知名專家和一大批中青年科技骨干在內的優秀人才隊伍,科研及業務工作涵蓋建筑結構、地基基礎、工程抗震、建筑環境與節能、建筑軟件、建筑機械化、建筑防火、施工技術、建筑材料等專業中的70個研究領域。設有建筑安全與環境國家重點實驗室建材實驗室、國家建筑工程質量監督檢驗中心、國家化學建材監督檢驗中心,目前投入使用的有國內最大的建筑抗震實驗室、風洞實驗室、防火實驗室、建筑幕墻實驗室、建筑材料實驗室、建筑環境與節能實驗室。

巴州領先科技有限公司系本項目第三完成單位,主要開展新材料技術開發、咨詢、交流、轉讓及推廣服務,機械設備租賃,批發:五金交電、其他機械設備及電子產品、其他化工產品、有色金屬材料、建材等服務,參與編制的《用于水泥和混凝土中的鉛鋅、鐵尾礦微粉》《鉛鋅、鐵尾礦微粉在混凝土中應用技術規程》《直拔法檢測混凝土抗壓強度技術標準》《裝配式混凝土結構工程安裝施工與質量驗收標準》總結了國內的先進經驗,結合工程應用,提出技術應用方案。




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