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【科技進步類】三等獎：超高結構輕集料混凝土研發及百米級泵送施工關鍵技術
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
超高結構輕集料混凝土研發及百米級泵送施工關鍵技術
項目概況
輕集料混凝土因其具有密度小、保溫性好等優點，廣泛應用于非結構部位，但極少應用于主體結構。隨著城市化的快速發展，高層建造日益增多，建筑自重增大對地基影響日益明顯，因此，研發滿足超高結構需要的高性能輕集料混凝土及成套施工技術勢在必行。
本項目針對輕集料混凝土在高層結構中應用缺乏的現狀，圍繞高性能輕質混凝土材料研發、超高泵送基礎理論研究、輕集料混凝土防離析防分層施工控制工藝等展開科技攻關，研究成果形成百米級超高結構輕集料混凝土泵送施工技術體系。
主要創新點
1.高性能輕質高強粗集料制備及預濕技術
配制高性能輕集料混凝土的關鍵是要有性能良好的輕集料，要求集料容重小、強度高、吸水率適宜等。陶粒作為一種人造輕集料，呈殼核結構，外殼較致密，內部結構呈細密蜂窩狀微孔。采用免燒工藝，外部裹上不同種類、不同含量的膠凝材料可控制外殼結構的致密性，從而控制陶粒的吸水性，內部采用不同密度的原料可控制陶粒的密度與強度。將制備好的陶粒進行預先吸水，隨著水泥水化的進行，陶粒內部的水分不斷釋放到混凝土基體中，提高水泥水化速度，降低混凝土干縮開裂。
2.百米級超高泵送的輕集料高強高性能混凝土制備技術
通過對輕集料混凝土中輕集料、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰、頁巖型陶粒、外加劑等進行選擇及配合比優化，滿足了百米級的泵送需求，研發的輕集料混凝土容重為1700kg/m3，抗壓強度可達到35.5MPa，泵送高度可達百米以上，具有較低氯離子滲透率和低導熱系數的輕集料混凝土，滿足結構設計、高耐久性和保溫性能的要求。
3.混凝土新型攪拌及養護工藝
研發輕集料混凝土新型攪拌方法，調整投料順序為粗細骨料投放（攪拌30s）→水泥（攪拌30s）→加水（攪拌120s）→出料。該投料順序可避免按照普通混凝土順序投料陶粒上浮引起的混凝土內部結構不均勻，工作性能差，強度低等問題。研發混凝土新型粘度攪拌測試設備，提高了測試設備的使用穩定性，葉片旋轉時無明顯偏心搖晃，測量精度偏差減小，實際測量精度大大提高。旋轉空錘材質選用不銹鋼制作，表面光潔度高，減少了自身的旋轉阻力，還可控制旋轉空錘壁厚調整攪拌器的自身重量。研發輕集料混凝土養護裝置。該裝置使輕集料混凝土能夠恒溫養護。中空箱體含相變材料層，可使內部的溫度保持恒定。此外，該裝置無需消耗電能，降低了用電成本與運維負擔。
4.基于輕集料內水分吸收釋放與管內壓力控制的輕集料混凝土百米級泵送施工技術
形成了輕集料混凝土超高泵送關鍵技術，通過對輕集料混凝土泵送過程中的流動方式、壓力變化、水分吸收、泵送摩擦等研究，有效解決了不同泵送壓力作用下輕集料中水分含量的控制難題。提出了輕集料混凝土成套施工方法，避免了超高泵送輕集料混凝土中陶粒上浮及和易性差等問題，實現了輕集料混凝土百米級泵送。
應用效果
項目于2015年7月26日，在靜安60號地塊工程進行了泵送試驗，成功將輕集料混凝土泵送至130m高度。該成果在靜安嘉里綜合發展項目（南區）、國泰君安辦公樓、上海紅寧護理院等工程得到成功應用，推動了項目的高標準實施，累計新增產值2371.00萬元，新增利潤165.97萬元，新增稅收71.13萬元，經濟效果顯著。
科技成果
企業介紹
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