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2022混凝土科學技術獎
【科技進步類】三等獎:“三高”耦合環境下海工高耐蝕高抗裂大體積混凝土關鍵技術及應用研究
時間:2023-08-25    來源:CCPA科技工作部    分享:
本項目依托工程所在地海南地區夏季白晝氣溫30-40℃,夜間氣溫25-35℃,平均空氣濕度超80%,海水氯離子含量高達18876mg/L,具備“三高”環境特點:高溫度、高濕度、高鹽度,對混凝土的配合比設計和施工工藝提出了更高的要求。



2022年度中國混凝土與水泥制品協會

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。


三等獎項目

“三高”耦合環境下海工高耐蝕高抗裂大體積混凝土關鍵技術及應用研究

主要完成單位:中建西部建設湖南有限公司、海南大學

主要完成人:蔣震、李長久、劉斌、李蒙強、黃輝、何彥琪、曾維、鄧怡帆、笪俊偉、劉思雨


項目概況  

本項目依托工程所在地海南地區夏季白晝氣溫30-40℃,夜間氣溫25-35℃,平均空氣濕度超80%,海水氯離子含量高達18876mg/L,具備“三高”環境特點:高溫度、高濕度、高鹽度,對混凝土的配合比設計和施工工藝提出了更高的要求。

高溫環境下混凝土入模溫度高,導致大體積混凝土溫度裂縫控制難;高鹽度環境下混凝土結構海水侵蝕嚴重,導致混凝土抗侵蝕性能提升難;高空氣濕度下海水中部分鹽分伴隨水分散發,導致工程結構防護難。本項目針對“三高”問題帶來的“三難”瓶頸問題,開發了一套“三高”耦合環境下海工高耐蝕高抗裂大體積混凝土應用關鍵技術。
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低熱水泥混凝土大體積墻體


主要創新點  

1.揭示了“三高”耦合環境下混凝土耐久性能劣化及防護理論,提出了“高溫入倉”混凝土配合比設計方法,通過模擬開展大體積結構開裂風險評估,確定海工大體積混凝土溫控指標,實現海工大體積混凝土水化溫升與開裂風險的精確監測,為“三高”環境下高耐蝕高抗裂大體積混凝土配合比設計與防護奠定了理論基礎。
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不同低熱水泥放熱量

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大體積混凝土有限元溫度場

2.建立了“三高”耦合環境下混凝土工作性能、物理力學性能、耐久性能多方位精準定量評價、檢驗與精細化調控成套裝備與流程,實現了海工大體積混凝土的高勻質性和穩定性施工,為“三高”環境下高耐蝕高抗裂大體積海工混凝土質量控制提供新思路。
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大體積混凝土有限元分析

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三級配碎石級配曲線

3.提出一種高溫高濕環境下大體積長連墻低熱水泥混凝土施工方法,通過控制混凝土入模溫度、調節凝結時間、強化養護等手段,建立了高效率連續澆筑成套工藝,為“三高”耦合環境下海工高耐蝕高抗裂大體積混凝土工程應用形成示范。


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施工試驗段模擬溫度變化圖

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施工試驗段實測溫度變化圖


應用效果 

成果已成功應用于我國海南地區某海港工程項目,累計澆筑混凝土超過22萬方,其中海工大體積混凝土約16萬方。


科技成果 

項目授權發明專利1項、實用新型專利5項,并形成高溫高濕環境下大體積長連墻低熱水泥混凝土施工工法。


企業介紹  

中建西部建設湖南有限公司(以下簡稱“公司”)成立于1997年,是湖南省首家預拌混凝土行業高新技術企業。公司隸屬于中國建筑集團有限公司打造的第一家獨立上市的專業化公司中建西部建設股份有限公司。
公司現有投產大型綠色生產預拌廠21座,全自動現代化180型生產線40余條,年產能達1500萬方,主營業務覆蓋湖南、海南、廣東三省十四市,公司整體技術裝備水平與供應服務能力穩居湖南省混凝土行業前列。
公司現有員工900余人,其中擁有研究生學歷100余人,本科及以上學歷400余人,專業技術人才近200人,擁有中高級職稱150人。
公司始終堅持走科技創新強企之路,依托省級企業技術中心、“蔣震勞模和工匠人才創新工作室”、同濟大學聯合實驗室、高新技術企業等科研平臺,與同濟大學、湖南大學、長沙理工大學、海南大學等高校深入開展多種形式的產學研合作,累計形成企業級工法12項,授權國家專利65項,7項科技成果獲評國際先進水平;先后研發并推廣應用超高層泵送混凝土、海工混凝土、清水混凝土等系列產品,其中混凝土攪拌站廢水與沉淀廢渣的回收再利用關鍵技術、超高層經濟建造關鍵技術研究與應用、大流態混凝土流變性能全過程控制成套技術及應用等各項關鍵技術,先后在中國混凝土與水泥制品協會、中建集團、中國公路學會、中國施工企業管理協會等獲得22項科學技術獎。
公司始終堅持以市場價值創造為導向,近年來承攬建設了湖南區域98%以上超高層項目和多數重點工程。代表工程有:長沙國際金融中心(湖南第一高樓,452米)、海南海口塔(428米);長沙湘江歡樂城(世界最大的冰雪樂園);長沙高鐵南站、磁浮工程、黃花機場綜合交通樞紐工程;長沙地鐵1至6號線等為代表的諸多“高、大、精、尖”項目,技術水平和服務能力深獲合作單位一致認可。
公司率先將“綠色環保”理念貫穿到整個產品生命周期及業務全流程,首創行業“零排放”“花園式”工廠,打造國家“十二五”混凝土綠色生產示范基地。積極推動行業走綠色發展之路,引領行業打造智慧工廠,大力推動產業智能化發展,實現從“設計-建廠-生產-運輸”全過程的綠色、智能化生產建設。


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