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2017科學技術獎二等獎 天津117大廈異形多腔巨型柱C70大體積自密實混凝土研制與應用

主要完成單位:中建西部建設(天津)有限公司 中建西部建設股份有限公司


項目簡介:

本項目屬于新材料、能源與高效節能高新技術領域。本項目以天津117大廈為載體,針對天津117大廈異形多腔巨型柱巨大復雜結構特點,展開技術攻關與研究,包括高性能混凝土膠凝材料體系關鍵技術研究,具有緩釋效應的高保坍型聚羧酸減水劑的開發與應用,特種超細礦物摻合料微珠基本性能及增強作用機理研究,C70大體積自密實混凝土制備及性能研究。對研制成功的C70大體積自密實混凝土開展足尺模擬試驗,采用壓電主動波動法及平膜式壓力變送器應力實時監測系統多手段立體化分析評估內部混凝土澆筑質量以及鋼管壁與核心混凝土的界面粘結性能,掌握C70大體積自密實混凝土溫控綜合技術。設立施工組織管理機構,從材料及生產保供、生產組織標準化、質量保證及管控、混凝土澆筑及養護、應急處置預案各方面保證C70大體積自密實混凝土成功應用于實體結構,并對應用效果進行評價。

創新點:

1.新材料應用創新:針對本工程的特點,通過較為系統的研究,成功的將特種超細礦物摻合料微珠和自主研發生產高性能聚羧酸減水劑應用到C70大體積自密實高層泵送混凝土中,有效解決了粘度,水化熱,體積穩定性,高強度和高層泵送等幾個技術難題。(專利ZL201110318536.4、論文和成果鑒定支撐)

2.檢測技術應用創新:基于壓電陶瓷和小波包分析的壓電主動波動法應用于檢測異形多腔巨型柱澆筑質量,采用自行研制的混凝土流變儀,利用流變學參數(屈服剪切應力τ及塑性粘度η)表征混凝土泵送性能。(專利201420091041.1、論文和成果鑒定支撐)

3.混凝土施工技術創新:通過對施工成套技術及施工管理模式的研究,成功的保障了(該工程總澆筑方量3.5萬m3,單次最大澆筑方量3400m3,單次平均澆筑方量超過2000m3,最高泵送高度達到183m,跨越冬季與夏季)施工的質量。

實際應用效果、推廣應用情況:

C70優化配合比水泥用量僅為340kg/m3,比普通C70配合比水泥用量低80kg/m3,每生產1噸水泥成品就會向大氣排放約1噸二氧化碳,累計少排放二氧化碳約2500噸。且有化配合比中超細礦物摻合料微珠的生產能耗遠小于超細礦粉,環境效益顯著。

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