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混凝土行業發展的新里程

——訪天津金隅混凝土有限公司副總工程師陳軍亮

來源:中國建材信息總網  撰稿人:  發布時間:2021年07月08日 瀏覽:
摘要:

該項目獲獎的原因是什么?涉及哪些關鍵技術?將給混凝土行業發展帶來什么影響?近日,中國建材信息總網就上述問題專訪了該項目主要負責人、天津金隅混凝土有限公司副總工程師陳軍亮。

  2020年度中國建筑材料聯合會·中國硅酸鹽學會建筑材料科學技術獎評審結果近日發布。由天津金隅混凝土有限公司、北京建筑材料科學研究總院有限公司、北京金隅水泥節能科技有限公司、北京冀東(唐山)混凝土環??萍技瘓F有限公司、北京建筑材料檢驗研究院有限公司等為主要完成單位的高強高性能混凝土超高泵送及頂升關鍵技術開發與應用項目榮獲科技進步類二等獎。

  該項目獲獎的原因是什么?涉及哪些關鍵技術?將給混凝土行業發展帶來什么影響?近日,中國建材信息總網就上述問題專訪了該項目主要負責人、天津金隅混凝土有限公司副總工程師陳軍亮。

  高強高性能混凝土符合現代建筑發展趨勢

  據介紹,該項目屬于無機非金屬材料領域,涉及超高層泵送高強高性能混凝土研發與實際工程應用技術。

  超高層建筑的興起對我國建設工程進步起了巨大的推動作用,超高層建筑一般具有獨特的造型設計,促使建筑施工水平再上新臺階,同時對泵送混凝土施工技術提出更高要求,主要體現在混凝土高強、高勻質性、高耐久性要求,混凝土泵送設備提升和管路鋪設優化及混凝土供應連續性保障等各方面的技術集成。

  圖為C80鋼管柱第一次澆筑。

  “高強高性能混凝土符合現代建筑發展趨勢需求,具有高附加值和綠色建材特色。金隅集團混凝土板塊多年來一直致力于該方向的研發與應用。根據目前國內外的應用情況,C80高性能混凝土在我國北方超高層建筑上采取自下而上頂升工藝進行澆筑,混凝土強度等級、施工難度及高度均屬國內領先水平?!标愜娏猎诮邮苤袊ú男畔⒖偩W采訪時表示,結合世界第九高樓天津周大福金融中心項目(主塔樓地下4層、地上100層,設計高度530米,其中外框鋼管柱采用C80混凝土泵送頂升澆筑,最大高度300米;單次頂升平均高度約30米,單根鋼管柱方量約125 立方米)在天津市濱海新區的落地生根,公司緊跟行業發展和市場需求,率先實施了模擬垂直高度880米的水平盤管實驗進行驗證。

  據陳軍亮介紹,在前期科研基礎上,天津金隅混凝土有限公司聯合北京建筑材料科學研究總院有限公司、北京金隅水泥節能科技有限公司、金隅冀東(唐山)混凝土環??萍技瘓F有限公司、北京建筑材料檢驗研究院有限公司率先申報并獲批2015年、2016年金隅集團重點科研項目,并結合所承接的周大福金融中心項目開展實施,對該項目進行專項研究,從共性關鍵技術研究入手,攻關高強高性能混凝土配合比設計與優化、性能調控、超高層泵送施工與工程應用成套技術,實現了在我國北方氣候條件下C80混凝土在超高層建筑上采取頂升工藝大體量澆筑。

  夜以繼日攻克項目難題

  據了解,該項目研發了四組分膠凝材料體系,建立了骨料粒形和堅固性優選方法,形成了漿體體積與骨料體積最佳配伍,成功制備出C80、C130高強高性能混凝土;攻克了高溫條件下混凝土工作性保持及低溫條件下強度增長的難題,建立了 -15℃~35℃環境下混凝土性能調控技術體系,實現了大方量、跨季節高強高性能混凝土的連續穩定施工;建立了材料參數、泵送壓力和泵送高度之間的關系,發明了智能化配合比系統和生產遠程監測系統,解決了高強高性能混凝土超高泵送、頂升施工的難題,在很多方面實現了技術創新。

  圖為核心筒突破400米。

  “該項目能取得如此多的科技創新成果并獲獎,來之不易。背后是我們項目團隊付出的諸多艱辛和努力?!标愜娏帘砬槟氐卣f。

  陳軍亮告訴中國建材信息總網,該項目進行過程中,他們碰到了很多難題和困難,如高強高性能混凝土膠凝材料用量大、水膠比低,粘著系數和速度系數隨之增大,超高層泵送壓力高,泵送難度系數大。為解決此難題,該項目團隊從基礎落實,建立了材料參數、泵送壓力和泵送高度之間的關系,發明了智能化配合比系統和生產遠程監測系統。同時,還解決了高強高性能混凝土超高泵送、頂升施工的難題,尤其是打破了300m以上泵送堵泵的魔咒。

  面對高強高性能混凝土超高層泵送后坍落度與擴展度泵送損失、高流動性混凝土的勻質性保證難題,該項目團隊通過選用優質礦物摻合料,確定外加劑和摻合料的最佳替代摻量;通過調整外加劑組分、骨料粒形、混凝土漿體量等措施,降低混凝土坍落擴展度的經時損失。

  在陳軍亮看來,最大的困境應該是施工應用過程經歷冬期-15 ℃和夏季35℃混凝土超高泵送施工養護條件,而且到目前為止,未曾有類似案例可供參考。但該項目團隊面對困難,毫不畏懼,夜以繼日努力攻關。最終,通過復配開發高強高性能混凝土超高層泵用專用外加劑,建立-15℃~35℃環境下混凝土性能調控技術體系,解決了高溫條件下混凝土工作性保持及低溫條件下強度增長的難題,實現了大方量、跨季節高強高性能混凝土的連續穩定施工。

  項目應用取得顯著經濟和社會效益

  據悉,該項目成果已在天津周大福金融中心(高530米)、中鋼天津響螺灣、天津平泰大廈等多項超高層建設工程中應用,并取得了顯著的經濟和社會效益。

  圖為周大福主體封頂時,陳軍亮(左四)和團隊成員合影。

  中國建筑材料聯合會鑒定專家委員也一致認為,該項目成果總體達到國際先進水平,其中300米高度C80高性能混凝土的泵送頂升技術、高強混凝土的溫度敏感性控制技術達到國際領先水平。

  陳軍亮介紹說,該項目成果對我國不同地域原材料、不同氣候環境具有良好的適應性,能夠滿足不同結構類型、各種強度等級的混凝土制備要求,所制備的混凝土泵送性能、抗裂性能優異,創造了高強高性能混凝土在超高層建筑的實際應用。

  截至目前,該項目已獲授權發明專利3件、實用新型專利3件、軟件著作權 2 件。

  高強高性能混凝土超高泵送及頂升關鍵技術開發與應用項目以“高性能、高質量、綠色化”為目標,滿足繁華商業區超高層建筑需求,現代社會進步和生態環境效益顯著;成果涉及新產品和新技術的研發與工程化應用,提高了超高層建筑混凝土工程的施工質量和施工效率,在建材行業相關領域具有指導和引領作用。

  據了解,我國高強高性能混凝土在研制和應用方面都取得了一定成果,但尚有一些關鍵問題有待進一步探索。該項目的順利完成和應用示范是天津金隅混凝土有限公司技術實力提升及行業發展的一個新里程,項目成果中混凝土抗裂和滿足長距離泵送的特性可持續向大跨度橋梁、高速公路等關系到民生進步和社會發展的方向實施應用。

  “此次獲獎是對金隅品牌及天津金隅混凝土有限公司的認可?!标愜娏列老驳卣f,2021年是“十四五”規劃開局之年,企業是科技成果實踐的最佳基地,天津金隅混凝土有限公司積極響應習近平總書記關于科技創新的重要論述,以科技創新引領綠色發展,加速科技成果轉化落地,向混凝土企業節能降耗、建材行業智能化、信息化方向發展落實,改善居住環境,開拓行業發展新局面。

責任編輯:褚贊贊
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