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2023混凝土科學技術獎
【科技進步類】二等獎:城鎮(zhèn)污水環(huán)境下高耐久混凝土開發(fā)與應用
時間:2024-08-16    來源:CCPA科技工作部    分享:
本項目旨在研究污水環(huán)境下混凝土性能的衰減規(guī)律,預測在不同環(huán)境下,應用不同材料對混凝土耐久性的改善作用,在此基礎上,實現(xiàn)污水環(huán)境下混凝土的全流程、成體系與強化設計,為污水環(huán)境下混凝土的材料選擇、配合比設計、結構設計提供理論參考和數(shù)據(jù)支持,以延長污水環(huán)境下混凝土構件的使用壽命,從而開展不同污水環(huán)境下混凝土工程的實際應用。

2024年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學技術獎申報工作緊張進行中,截止日期為8月31日,歡迎業(yè)內企事業(yè)單位及從業(yè)人員申報,科技獎申報請點擊:http://jl.ccpa.com.cn,敬請持續(xù)關注。





2023年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會

混凝土科學技術獎?科技進步類

項目展示







2023年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學技術獎工作于2023年3月啟動,至2023年12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目45項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計30個項目獲獎,包括一等獎3項、二等獎16項、三等獎11項,其中“基礎理論類”2項、“科技進步類”10項、“標準創(chuàng)新類”3項、“技術革新類”15項。

二等獎項目

 城鎮(zhèn)污水環(huán)境下高耐久混凝土開發(fā)與應用 


要完成單位:中建商品混凝土有限公司

主要完成人:趙日煦、熊龍、包明、余昆、黃燦、周博儒


項目概況

混凝土在污水環(huán)境下的侵蝕是一門交叉性學科,當前污水環(huán)境下抗侵蝕混凝土主要有以下幾方面問題:污水環(huán)境復雜多樣,目前尚無科學統(tǒng)一的研究評價方式;污水環(huán)境下混凝土不僅要考慮原材料的選取和搭配,還要考慮施工情況,地質環(huán)境,受壓情況等等。

此外,由于不同污水混凝土結構特點及施工要求不同,其性能要求也存在明顯差異。例如,對于一般污水處理結構,混凝土在滿足力學性能要求的基礎上,具備一定的抗?jié)B防裂性能與抗侵蝕性能即可;對于污水處理廠等結構,則需對混凝土的抗?jié)B防裂與抗侵蝕性能進行進一步強化設計;對于城市地下深層調蓄隧道等結構,除了上述性能要求之外,混凝土還需具備大流態(tài)、高抗裂以及高強度等特性。污水環(huán)境下高耐久混凝土應用技術不太成熟,亟需開發(fā)污水環(huán)境下高耐久混凝土制備技術,形成的抗污水侵蝕混凝土在污水處理工程中的施工與質量控制成套技術。

針對上述問題,本項目旨在研究污水環(huán)境下混凝土性能的衰減規(guī)律,預測在不同環(huán)境下,應用不同材料對混凝土耐久性的改善作用,在此基礎上,實現(xiàn)污水環(huán)境下混凝土的全流程、成體系與強化設計,為污水環(huán)境下混凝土的材料選擇、配合比設計、結構設計提供理論參考和數(shù)據(jù)支持,以延長污水環(huán)境下混凝土構件的使用壽命,從而開展不同污水環(huán)境下混凝土工程的實際應用。

主要創(chuàng)新點

1.成體系的復雜污水環(huán)境下混凝土耐久性評價技術

多種類污水環(huán)境取樣分析強相關污水侵蝕組份,形成三種典型侵蝕人工強化污水評價指標,采用菌種取樣培養(yǎng)水浴溫度控制調控COD指標結合有害離子調控配置污水,使指標達到預定標準,并使用國內外常規(guī)配合比進一步驗證。

2.污水環(huán)境下混凝土抗?jié)B、防裂、抗侵蝕協(xié)同提升高耐久混凝土制備技術

基于前期機理研究成果,開展正交試驗設計,利用功效函數(shù)法,針對不同污水特點綜合分析,設計出三種不同污水服役環(huán)境參考配合比。提出了“內防外殺”的污水混凝土抗侵蝕制備技術。將超疏水功能組分與納米氧化鋅抗菌功能組分相結合,其中超疏水功能功能組分使用硬脂酸乙醇溶液改性二氧化硅與酸性硅溶膠、甲基氫硅氧烷、丙基三甲氧基硅烷復合方式制得。

3.形成了抗污水侵蝕混凝土在污水處理工程中的施工與質量控制成套技術

基于實現(xiàn)超高耐久性要求、高泵送要求、長距離運輸要求、高抗裂要求的混凝土構筑配合比設計基礎,對三種典型污水服役環(huán)境及混凝土特點進行分析,針對性設計制備出極端侵蝕環(huán)境、一般侵蝕環(huán)境及高泵送高抗裂的系列混凝土,并同步優(yōu)化施工工藝。

科研成果及工程應用

項目申請發(fā)明專利7項,其中已授權6項,發(fā)表學術論文4篇,形成省級工法1項,編制行業(yè)標準1部。本科技成果經機場河黃孝河水治理二期、南京市污水處理廠新建工程、浦口經濟開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水處理廠一期二階段建設工程、南昌白水湖污水處理廠省級改造項目、贛州市經濟開發(fā)區(qū)西城區(qū)規(guī)劃新增污水干管工程、南昌市經開區(qū)污水系統(tǒng)提質增效一期ppp項目等應用,工程效果良好。

1.機場河黃孝河水治理二期工程

項目地址位于武漢市江岸區(qū)機場河黃孝河水治理二期工程,總長約51.451平方公里,項目設計強度等級為C40,要求初始坍落度不低于220mm,抗?jié)B等級達到P8。該工程施工過程中,混凝土澆筑過程順利,混凝土出泵狀態(tài)良好,和易性滿足施工要求。拆模后混凝土表面密實、平整,服役滿一年后混凝土表面未出現(xiàn)開裂與大面積微生物附著現(xiàn)象,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗裂性能和抗侵蝕性能。

項目施工現(xiàn)場

混凝土澆筑現(xiàn)場

2.南京市污水處理廠

項目地址位于南京市浦口區(qū),建設工程項目為2萬m3/d的工業(yè)廢水處理設施。總建筑面積為34193.76m2,分為地上、地下結構兩部分,其中地上建筑面積為24688m2,地下建筑面積為9505.76m2。項目要求混凝土水池不允許出現(xiàn)結構裂縫;要有優(yōu)良的抗侵蝕性能。混凝土順利澆筑后,經檢驗,混凝土黏聚性和保水性良好。出泵后混凝土和易性良好,28d抗壓強度達到設計強度要求。服役齡期1年的混凝土結構未出現(xiàn)開裂,且表面未出現(xiàn)微生物侵蝕痕跡。
項目施工現(xiàn)場

完成單位簡介

中建商品混凝土有限公司是以生產預拌商品混凝土為主,專業(yè)化、多產業(yè)、跨區(qū)域的高新技術企業(yè),擁有首家預拌混凝土行業(yè)的國家企業(yè)技術中心。為中國混凝土行業(yè)最大的上市公司和國內領先的建材產業(yè)綜合服務商(中國混凝土行業(yè)第二位)—中建西部建設股份有限公司的重要成員單位。

在國家“一帶一路”、“長江經濟帶”戰(zhàn)略引領下,公司強化央企擔當,充分利用上市公司平臺,發(fā)展布局覆蓋“六省三國”。目前形成湖北、福建、江西、江蘇、安徽、山西等核心區(qū)域市場。2012年走出海外,先后進駐阿爾及利亞、馬來西亞、柬埔寨市場,2016年成立中建西部建設(馬來西亞)責任有限公司。按照“一體兩翼”戰(zhàn)略部署,實施產業(yè)互聯(lián)網協(xié)同和產業(yè)鏈協(xié)同,打造智慧工廠、創(chuàng)建公司商城、構建產業(yè)物聯(lián)網等。

公司堅持以科技創(chuàng)新為社會創(chuàng)造價值。技術中心被授予國家企業(yè)技術中心、湖北省工程技術研究中心,擁有20余項達到國際先進和領先水平的科研成果、100余項國家專利(其中發(fā)明專利50余項)、30余項省部級及以上科技獎,14項省部級以上工法。

長期以來,公司高度重視黨建工作,堅持提質增效,走“效益+規(guī)模型”的高質量發(fā)展道路。公司簽約額過百億元,產量跨越千萬平臺。先后榮獲全國文明單位、全國五一勞動獎狀、全國工人先鋒號、中國混凝土行業(yè)綠色環(huán)保示范企業(yè)等榮譽。



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