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2022混凝土科學(xué)技術(shù)獎
【科技進(jìn)步類】二等獎:海外復(fù)雜耦合環(huán)境下轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)適宜性材料關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用
時間:2023-08-18    來源:CCPA科技工作部    分享:
本項目針對當(dāng)前東南亞轉(zhuǎn)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(shè)計、制備及低成本施工技術(shù),形成了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)適宜性材料設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù),解決了東南亞地區(qū)粉煤灰資源匱乏并突破了高強(qiáng)、超厚、大尺寸、難養(yǎng)護(hù)的空中轉(zhuǎn)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(xué)技術(shù)獎?科技進(jìn)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(xué)技術(shù)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(jìn)步類”22項、“技術(shù)革新類”14項。


二等獎項目

海外復(fù)雜耦合環(huán)境下轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)適宜性材料關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)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(jī)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(biāo)志性工程都是多功能和綜合用途,采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),來滿足文化、娛樂等商業(yè)設(shè)施需求的自由靈活空間。

本項目針對當(dāng)前東南亞轉(zhuǎn)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(shè)計、制備及低成本施工技術(shù),形成了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)適宜性材料設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù),解決了東南亞地區(qū)粉煤灰資源匱乏并突破了高強(qiáng)、超厚、大尺寸、難養(yǎng)護(hù)的空中轉(zhuǎn)換層易開裂的難題。


主要創(chuàng)新點  

1. 突破了歐標(biāo)體系下無粉煤灰膠凝材料設(shè)計技術(shù),揭示了高摻礦粉下膠凝材料微觀機(jī)理,建立高摻礦粉與材料宏觀性能的關(guān)系,探明無粉煤灰下膠凝材料熱力學(xué)變化規(guī)律,突破中國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為65%礦粉摻量的適宜性材料性能設(shè)計提供理論基礎(chǔ),解決傳統(tǒng)設(shè)計方法難以適應(yīng)東南亞材料、氣候變化的地域特點所導(dǎo)致的質(zhì)量風(fēng)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(shù)配制混凝土收縮大、泌水率高、開裂風(fēng)險高(28d>350×10-6,泌水率>90%)技術(shù)難點,發(fā)明了適用于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)大體積混凝土的性能調(diào)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(diào)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(yīng)性為導(dǎo)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(qiáng)、高耐候性適宜性材料協(xié)同設(shè)計方法,解決適宜性材料的長期使用性能問題。

3. 針對轉(zhuǎn)換層大體積混凝土理論不成熟,首次結(jié)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(jìn)行模擬,建立轉(zhuǎn)換層數(shù)值模擬方法;開發(fā)轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的降溫控制方法和六面養(yǎng)護(hù)方法,提出結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫預(yù)防與質(zhì)量控制技術(shù),解決結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的裂縫控制難問題。

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轉(zhuǎn)換層特殊結(jié)構(gòu)仿真模擬分析
4. 形成了轉(zhuǎn)換層適宜性材料典型工程應(yīng)用成套關(guān)鍵技術(shù),解決了實際工程復(fù)雜多變的工況、地材、氣候等適應(yīng)性難題。建立高溫、多雨、濱海的條件下混凝土質(zhì)量控制技術(shù),創(chuàng)新開展厚板支撐體系及模板工程施工技術(shù),為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層快速穩(wěn)定的施工提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐,應(yīng)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(hù)

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第二層覆膜/噴霧養(yǎng)護(hù)

科技成果及工程應(yīng)用 

本項目技術(shù)成果逐漸推廣應(yīng)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(biāo)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(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中得到推廣應(yīng)用,逐漸應(yīng)用推廣到中建集團(tuán)在東南亞國家承接30多個轉(zhuǎn)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(guān)鍵技術(shù)支撐。
本項目共獲授權(quán)國內(nèi)發(fā)明專利6項,國外專利2項,學(xué)術(shù)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(shè)提供關(guān)鍵支撐。
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富力公主灣項目
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轉(zhuǎn)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(qiáng)企業(yè)——中國建筑旗下唯一混凝土業(yè)務(wù)平臺、全國最大商砼上市公司——中建西部建設(shè)股份有限公司的主要骨干成員之一,為湖北省高新技術(shù)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(lǐng)先企業(yè),具有預(yù)拌混凝土行業(yè)最高(二級)資質(zhì)。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(jìn)軍阿爾及利亞海外市場,形成了以預(yù)拌混凝土為中心,礦產(chǎn)資源、設(shè)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(yīng)政策導(dǎo)向,打造綠色科技競爭優(yōu)勢。成立“中國建筑混凝土技術(shù)中心”,與武漢理工大學(xué)等知名高校院所廣泛開展合作,形成19項達(dá)到國際先進(jìn)和領(lǐng)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(xì)分領(lǐng)域擁有領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢。公司自主研發(fā)了國際先進(jìn)水平的“預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)集成技術(shù)”,建設(shè)了一系列環(huán)保節(jié)能示范站點,并成功進(jìn)駐城市工業(yè)園區(qū)、通過中國環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證、進(jìn)入政府采購清單,有力促進(jìn)了行業(yè)轉(zhuǎn)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(biāo)建筑提供產(chǎn)品服務(wù),并積極開展扶困助學(xué)、捐資修路等公益活動回饋社會,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)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(wù)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(yù)。放眼未來,公司將秉承“為人類建筑提供堅強(qiáng)柱石”的企業(yè)使命,以最佳的產(chǎn)品和服務(wù),與客戶共同澆筑時代的豐碑,助力中國城鎮(zhèn)化的偉大進(jìn)程。



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