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              2021混凝土科學技術獎
              【科技進步類】一等獎:混凝土用系列新型礦物摻合料開發及工程應用技術
              時間:2022-04-08    來源:CCPA科技工作部    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?科技進步類

              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。


              一等獎項目

              混凝土用系列新型礦物摻合料開發及工程應用技術




              主要完成單位:中國建筑科學研究院有限公司、中國路橋工程有限責任公司、云南交投集團公路建設有限公司

              主要完成人:周永祥、王晶、夏京亮、高超、冷發光、賀陽、王祖琦、張朝貴、李佳佳、宋普濤、王永海、魏曉航、姬勇剛、王偉、周郅人




              評審委員會評語

              • 該科技成果的實施,從促進行業發展、固廢資源化利用、保護生態環境方面對促進我國國民經濟和社會發展有重大作用,是建材行業創新的成功典范。

              • 礦物摻合料作為混凝土的第六組份,不僅能有效利用固廢、降低成本,更是提高混凝土性能的重要組成部分,應用已十分廣泛,而復合礦物摻合料的應用是在此基礎上的一種提升。課題成果在組方、性能控制、標準建立和生產應用中均取得了重要進展,對混凝土技術進步及社會發展具有積極的意義。



              項目概況


              隨著國內基礎設施建設和國家“一帶一路”倡議的不斷推進,混凝土作為最大宗的建筑材料,目前全球每年的用量已超過50億立方米。大規模建設使得生產混凝土的原材料在區域內出現了相對短缺,傳統的優質礦物摻合料如粉煤灰、礦渣粉等日益緊缺。而且,公路、鐵路、水利工程往往地處偏遠或在欠發達國家、地區,混凝土原材料外運的物流成本和時間成本十分巨大。此外,隨著超高層等結構形式的多樣化,以及在鹽漬土等嚴酷服役環境下工程建設需求的增多,對混凝土提出了高流態、防腐蝕等功能型需求,通過礦物摻合料等混凝土原材料配制技術是提升混凝土性能的重要途徑。鑒于上述原因,開發混凝土用新型礦物摻合料制備高性能混凝土,是工程建設的客觀需要,也是技術、社會發展的必然趨勢。

              項目圍繞混凝土用系列新型礦物摻合料開發及工程應用技術,指導在缺乏粉煤灰、礦渣粉、硅灰等傳統礦物摻合料地區,開發利用天然火山灰質材料或者天然巖石粉配制高性能混凝土,通過創新配制技術與施工工藝,提高混凝土性能,保證工程質量。項目組歷經10年,經試驗研究、工程實踐和標準規范,取得豐碩的科技成果。



              主要創新點



              1.針對粉煤灰、礦粉等常規礦物摻合料日益緊缺、混凝土性能需求不斷提升的現狀,系統研究了多種單一礦物摻合料、復合礦物摻合料及功能型復合礦物摻合料,形成了礦物摻合料復合的理論體系,建立了系列標準化技術指標。

              2.揭示了天然火山灰質材料,石灰巖石粉、片麻巖石粉、花崗巖石粉等天然材料,鎳鐵渣和磷渣等工業廢渣作為單一新型礦物摻合料的技術特性,建立了火山灰有效堿含量、巖石粉吸附特性、鎳鐵渣活性與安定性、磷渣五氧化二磷含量等關鍵質量控制指標及其測試與評價方法。

              3.基于礦物摻合料之間誘導激活和緊密堆積原理,闡明了不同種類礦物摻合料之間的協同效應,提出了礦物摻合料粉體活性提升與粉體顆粒級配優化技術,為針對性設計各種復合礦物摻合料提供了理論指導。

              4.開發了降黏型、防腐降黏型、蒸養早強型等功能型復合礦物摻合料,建立了黏度比、蒸養抗壓強度比等標準化評價技術方法和指標,為不同應用場景下混凝土的制備和施工提供了針對性的技術解決方法。


              應用效果



              該項技術用于指導在缺乏粉煤灰、礦渣粉、硅灰等傳統礦物摻合料地區,開發利用天然火山灰質材料或者天然巖石粉配制高性能混凝土,已獲發明專利12項,實用新型4項,制定國家標準2項,行業標準5項,地方標準1項,企業標準工程工法1項,完成專著2本,形成了具有自主知識產權的混凝土系列礦物摻合料工程應用成套技術。

              項目成果在肯尼亞蒙內鐵路、肯尼亞內馬鐵路、肯尼亞內羅畢西環路、首都國際機場與歐洲大道連接快速路項目,以及國內首個120m全混凝土風電塔筒等16項國內外工程中得到應用,獲得混凝土生產和工程施工單位的好評,取得良好的社會和經濟效益。

              ▲肯尼亞蒙內鐵路

              ▲國內首個120m全混凝土風電塔筒



              科技成果



              授權發明專利(部分)

              授權實用新型專利(部分)

              主編國家標準(部分

              主編行業標準(部分)


              企業介紹



              中國建筑科學研究院有限公司成立于1953年,是全國建筑行業較大的綜合性研究和開發機構?;炷良夹g是中國建筑科學研究院建院初期最早的研究方向之一,長期致力于混凝土及其衍生領域的技術研發與咨詢。近年來,中國建筑科學研究院高性能混凝土研究中心主編國家標準《高性能混凝土技術條件》、《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T50082、《混凝土用復合摻合料》JGT/T 486-2015、《高性能混凝土用骨料》JG/T568-2019、《石灰石粉混凝土》GB/T 30190-2013、《混凝土用功能型復合摻合料》T/CCES 6004-2021等國家、行業及團體標準數十余項。承擔“十三五“重點研發計劃“天然巖石粉制備綠色混凝土關鍵技術研究與應用”、“利用火山灰渣制備綠色混凝土的研究與應用”,住建部標準指導實施監督項目“高性能混凝土技術及標準國際化推廣對策研究”,北京市科委科研項目“穿越裂谷地形鐵路工程設計施工技術研究與應用之混凝土專題研究”等重大科研項目數十余項。

              承擔了重大技術咨詢項目數十余項,成果成功應用于“一帶一路”倡議項目肯尼亞蒙-內鐵路和內-馬鐵路,以及馬來西亞、科特迪瓦、孟加拉、云南、廣東、陜西、安徽、廣西、山東、貴州等地區的鐵路、公路、水利以及核電等重大工程中。

              中國路橋工程有限責任公司是中國最早進入國際工程承包市場的四家大型國有企業之一,主要從事道路、橋梁、港口、鐵路、機場、隧道、水工、市政、疏浚等工程承包,兼具投資、實業、貿易、租賃、服務等業務,在亞洲、非洲、歐洲、美洲50多個國家和地區設立了分支機構,形成了高效快捷的全球市場開發網絡。擁有國家建設部批準的施工總承包資質、專業承包資質和公路工程施工總承包特級資質,承建了眾多各類技術含量高、極具國別和區域影響力的“高、精、尖”工程,獲得了“國家科技進步獎”“中國土木工程詹天佑獎” 、“中國建筑工程魯班獎”、“國家優質工程獎”“國際麥邱利金像獎”、“國際阿拉伯獎”等許多有影響的國內國際大獎,并連續多年入選ENR全球最大國際承包商。

              云南交投集團公路建設有限公司云南大型國有企業一一云南省交通投資建設集團有限公司控股子公司。主要從事公路工程設計及施工、市政公用工程施工;高速公路養護、設計及施工。公司具有公路工程施工總承包特級、橋梁工程專業承包一級、公路路面工程專業承包一級、路基工程專業承包一級、公路工程設計甲級、云南省環境保護行業污染治理乙級、對外援助成套項目總承包企業資格等資質。在公路橋梁、隧道、路面施工中積累了較強的能力和豐富的經驗,是云南省公路建設的主力軍,養護龍頭企業、國家高新技術企業、云南省交通系統重點科技攻關骨干企業、云南省百強企業。公司先后取得國家級工法1項、省部級工法22項、各類科學技術獎勵21項、自主知識產權(發明專利、實用新型 、軟件著作權)23項、各類省部級標準10項、出版各種技術指南4項。公司參建項目先后榮獲國家優質工程金獎、第十五屆中國土木工程詹天佑獎、全國公路水運平安工程、全國水土保持生態文明工程、交通運輸部公路交通優質工程獎等。


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