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“復雜環境下地下工程混凝土關鍵技術創新與應用”科技成果鑒定會召開

作者:admin 發布日期:2023/7/3 關注次數: 二維碼分享

2023326日,中國混凝土與水泥制品協會組織召開了由北京工業大學、北京建工新型建材有限責任公司、北京可耐可特新材料有限公司、中國建筑科學研究院有限公司完成的“復雜環境下地下工程混凝土關鍵技術創新與應用”線上科技成果鑒定會(視頻)。

 

本次成果鑒定委員會主任委員中國工程院院士東南大學劉加平教授、副主任委員中國建材集團有限公司戰略發展部總經理郅曉正高、深圳大學董必欽教授、蘭州理工大學張云升教授、中國混凝土與水泥制品協會預拌混凝土分會秘書長師海霞正高、中建一局集團建設發展有限公司總工程師周予啟正高、北京住總第一開發建設有限公司副總經理趙永生正高等鑒定委員會專家審閱了鑒定資料,聽取了項目組的工作報告、研究成果報告、項目應用考察報告,并對成果完成單位和考察報告內容進行質詢,最后討論形成了成果鑒定結論。

 

北京工業大學科技發展院副院長李洪義教授在致辭中對各位專家表示熱烈歡迎。李洪義教授介紹北京工業大學于1960年建校,一直以來非常重視科研,尤其是在服務北京國際科技創新建設,在基礎研究方面完成了多項國家基金項目。本項由北京工業大學牽頭,集北京建工新型建材有限責任公司、北京可耐可特新材料有限公司、中國建筑科學研究院有限公司共同完成,依托了多個國家重點研發計劃,歷經十余年,開展了地下環境混凝土工作性和可泵性調控方法的研究,揭示了地下混凝土滲裂機制,研發了抗滲抗裂系列功能材料,取得了一定的成果。項目應用在包括北京大興國際機場在內的多個重大工程,提升了地下混凝土工程服役的性能。最后,李洪義教授表示,希望能借本次科技成果鑒定會的機會,多多聽取各位專家的寶貴意見,并預祝本次鑒定會取得圓滿成功。

  

北京工業大學通州校區主任李悅教授匯報了本項目研究工作及科技成果。近年來,我國地下基礎設施建設發展迅速,已經成為地下工程建設規模和建設速度第一大國。截至2022年底,我國地鐵運營里程已達8013公里,車站建成數量突破5000座,北京地鐵運營里程達761公里。北京目前地下空間的利用面積已經達到9600萬平方米,而且全市的地下空間平均每年增加的建筑面積約300萬平方米。到2035年,北京地下綜合管廊從目前的200多公里增加到450公里等。相比地上工程,地下工程混凝土結構存在施工難度高、隱蔽性強、荷載作用大、環境腐蝕性強等多重問題;結構滲裂是地下建筑的通病,滲漏問題會加速水體入滲、加劇鋼筋腐蝕,嚴重影響運維成本和建筑安全。攻克混凝土材料增韌防裂與結構控裂技術、提升地下建筑各類基礎設施的質量和使用壽命,是復雜環境下地下工程混凝土迫切需要解決的核心問題。

 

一、地下混凝土流動性與可泵性設計與調控方法

 

項目組就地下結構用重混凝土配合比設計和性能展開了深入研究,探明關鍵設計參數對重混凝土表觀密度的影響機制,實現重混凝土工作性和力學性能協同提升;對混凝土流動性建立了數值模擬,實現混凝土常規流動度指標的可預測性;研發了混凝土流動性試驗裝置,并提出了快速評價方法;深入研究了泵送混凝土流變性能及硬化性能演變機制,探明了泵送工藝對混凝土流變參數及硬化性能的影響機制和泵送前后混凝土微觀力學性能及微結構演變機制,實現了泵送混凝土泵后性能的可預測性;綜合提出了泵送混凝土原材料性能要求及多元指標控制體系,指導了高壓長時脈沖泵送混凝土的設計、性能評價與泵送施工。

 

 

二、提升地下混凝土結構耐久性的關鍵理論、材料與技術方法

 

系統研究了材料組成、溫濕度、多因素耦合、泵送等多因素對地下混凝土滲裂的影響;研發了地下混凝土開裂新型檢測裝置與技術;研發了多因素作用下鋼筋混凝土結構的壽命預測,實現一級、二級、三級裂縫控制等級構件的壽命預測;系統研究了水泥基滲透結晶材料(CCCW)、高級脂肪酸鹽、膨脹劑、MOF減縮劑、抗硫酸鹽侵蝕的混凝土外加劑、高抗銹蝕鋼筋混凝土材料等因素,研發了改善地下混凝土抗滲裂性能的系列功能材料;通過原位納米增韌技術(碳納米管)、集料增韌技術(橡膠粉和高鈦重礦渣)、纖維增韌技術,形成了多層次多尺度增韌技術;建立了多場耦合作用下混凝土早期開裂風險預測模型,通過遺傳算法-神經網絡優化配合比,形成了多技術匹配、使役性能協同提升的地下混凝土抗裂、調強與增韌協同設計方法。

 

三、多種類型典型地下混凝土設計與施工關鍵技術研究

 

建立了硬化混凝土中原始水灰比、原始水泥用量、粗細集料用量、磨細礦渣含量、粉煤灰含量、減水劑的種類及含量的測定方法,系統形成了地下硬化混凝土原始組成溯源分析方法;針對盾構管片、綜合管廊與二次襯砌、大體積底板和側墻、承臺和樁基礎以及重混凝土在底板和側墻的多種類型典型,展開了地下混凝土設計與施工關鍵技術研究。

 

項目成果成功應用于北京大興國際機場(指廊區地下長墻、航站樓底板和南航基地抗浮底板)、北京城市副中心/北京通州文旅區綜合管廊、北京城市副中心站/北京蘋果園交通樞紐地下工程、北京冬奧項目-張家口崇禮區太子城冰雪小鎮會展酒店(重混凝土)、北京永定河特大橋等多項重點工程。

 

鑒定委員會專家周予啟正高、趙永生正高在北京建工新型建材公司建威分公司總工程師黃愛菊、北京建工集團工人體育場改造復建項目總工王猛的陪同下,考察了京沈客專星火站樞紐工程項目和北京工人體育場改造復建項目,并聽取了項目情況介紹。

 

京沈客專星火站樞紐站混凝土工程涉及從C15C55不同強度等級的混凝土,存在體量大、施工技術復雜以及交叉施工干擾多等特點與難點。項目組研究成果應用于星火站的橋涵路基、結構主體、聲屏障基礎板和U型槽封閉型結構等。本工程混凝土有較高的耐久性要求,除了滿足混凝土的抗壓強度、堿含量以及氯離子含量指標外,同時還要求抗凍性指數、氯離子擴散系數、平均氣泡間距系數以及電通量等指標。該混凝土施工后外觀良好,未見有害裂縫。

 

北京工人體育場改造復建項目(一期)工程位于北京市朝陽區工人體育場北路。建筑面積約38.5m3,地上約10.7m3、地下約27.8m3。其中主場館地上6層,地下2層、體育場配套地下3層。該工程現場澆筑了18m3的清水混凝土,澆筑完畢后在混凝土表面涂刷4層保護劑,不采用任何裝飾,外觀平整,顏色均勻,未見有害裂縫,是國內清水混凝土工藝應用規模最大的單體建筑。其中連接不同層次看臺的16座樓梯表面光潔、線條流暢,實現了莊重素雅的裝飾效果。

 

兩項工程應用了項目組的研究成果,混凝土工程質量優異,成果應用情況真實。

 

各位專家也分別在對項目進行了質詢后進行了認真的討論,并形成了鑒定結論。

 

北京建工新型建材有限責任公司總工程師陳喜旺正高由衷感謝各位專家獻智獻策,對研究成果給予中肯且有創造性的建議。

 

本次會審結束后,協會將對成果鑒定結果進行公示,公示5天后,如無異議,將向成果完成單位頒發《科技成果鑒定書》。

 

鑒定會由中國混凝土與水泥制品協會組織召開,中國混凝土與水泥制品協會副秘書長陳玉博士主持了鑒定會。

 

 

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