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2022混凝土科學(xué)技術(shù)獎
【科技進(jìn)步類(lèi)】三等獎:城市道橋用抗擾動(dòng)水泥基材料制備及應用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范
時(shí)間:2023-09-15    來(lái)源:CCPA科技工作部    分享:
本項目通過(guò)試驗分析車(chē)橋耦合擾動(dòng)對混凝土有何影響,并對抗擾動(dòng)混凝土抗擾動(dòng)能力進(jìn)行分析研究,并研究抗擾動(dòng)混凝土受損傷后在自然養護狀態(tài)下的自愈合能力。


2022年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )

混凝土科學(xué)技術(shù)獎?科技進(jìn)步類(lèi)

項目展示


2022年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )混凝土科學(xué)技術(shù)獎工作于2022年5月啟動(dòng),至2023年1月圓滿(mǎn)完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家評審委員會(huì )的初評及終評,共計36個(gè)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(jìn)步類(lèi)”22項、“技術(shù)革新類(lèi)”14項。


三等獎項目

城市道橋用抗擾動(dòng)水泥基材料制備及應用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范


主要完成單位:北京市高強混凝土有限責任公司

主要完成人:文俊強、田景松、龐永龍、張碩、魏宇、劉奎啟、王波、孫義、張子翕、楊榮俊


項目概況  

在城市主干道橋梁修復及拓寬施工中,交通壓力越來(lái)越大,為了減少施工對交通的影響,不斷路施工已經(jīng)成為強制要求,由此帶來(lái)在橋面維修改造中出現行車(chē)激發(fā)擾動(dòng)帶來(lái)混凝土開(kāi)裂的新問(wèn)題。

本項目通過(guò)試驗分析車(chē)橋耦合擾動(dòng)對混凝土有何影響,并對抗擾動(dòng)混凝土抗擾動(dòng)能力進(jìn)行分析研究,并研究抗擾動(dòng)混凝土受損傷后在自然養護狀態(tài)下的自愈合能力。

主要研究?jì)热萦幸韵聨讉€(gè)方面:
(1)通過(guò)實(shí)地跟蹤檢測,確定車(chē)橋耦合擾動(dòng)的擾動(dòng)頻率及擾動(dòng)振幅等參數,為實(shí)驗室模擬提供依據。
(2)以硫鋁酸鹽水泥混凝土為研究對象,在實(shí)地檢測的擾動(dòng)參數范圍內,研究了不同擾動(dòng)程度,不同擾動(dòng)階段對混凝土抗壓、抗折強度的影響;通過(guò)電通量變化、動(dòng)彈模量變化、孔結構變化實(shí)驗研究擾動(dòng)對混凝土微觀(guān)結構的影響。
(3)以硫鋁酸鹽水泥為膠凝材料,以ECC材料為設計理念,研究并制備CSA-ECC抗擾動(dòng)混凝土,通過(guò)受擾后材料力學(xué)性能變化、內部結構是否穩定、擾動(dòng)后是否開(kāi)裂等角度評價(jià)其抗擾動(dòng)能力。
(4)通過(guò)研究了不同擾動(dòng)程度對混凝土的影響,制定一套擾動(dòng)分級評價(jià)指標,根據不同擾動(dòng)級別可制備不同抗擾動(dòng)等級的混凝土。
(5)通過(guò)力學(xué)性能恢復、動(dòng)彈模量恢復及追蹤裂縫修復情況等方法,研究了CSA-ECC材料發(fā)生開(kāi)裂現象后的自愈合能力。
本項目采取試驗研究和工程應用研究相結合的方法,具體實(shí)施技術(shù)路線(xiàn)如圖所示。

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主要創(chuàng )新點(diǎn)  

借鑒工程水泥基材料(ECC)的思路,利用硫鋁酸鹽水泥復合高彈高模纖維配制早強快硬高韌性混凝土,在保證混凝土快硬早強的同時(shí),賦予材料較高的韌性。新型抗擾動(dòng)混凝土采用預拌方式,實(shí)現大方量地應用。
課題組采取了現場(chǎng)檢測、室內模擬、實(shí)際工程應用結合的研發(fā)方法,針對城市橋梁的抗擾動(dòng)水泥基材料進(jìn)行了系統研究,取得主要成果如下:
(1)掌握了北京市主要類(lèi)型橋梁的振動(dòng)特性及擾動(dòng)規律;
(2)發(fā)明了抗擾動(dòng)混凝土模擬試驗裝置,得出了擾動(dòng)對混凝土性能的影響規律;
(3)提出了控制混凝土初終凝時(shí)間及提高韌性的關(guān)鍵技術(shù)路線(xiàn),研發(fā)了新型快硬早強、高韌性、具備一定自愈合能力的抗擾動(dòng)混凝土;
(4)針對橋梁擾動(dòng)特性,提出了擾動(dòng)分級評價(jià)方法、技術(shù)指標,編制了應用技術(shù)規程。

應用效果  

項目所在清河火車(chē)站,匝道工程濕接縫部位共計六聯(lián)加寬橋,加寬橋梁橋型為預應力混凝土現澆箱梁,濕接處混凝土為C50強韌性聚丙烯纖維抗擾動(dòng)混凝土,濕接段寬度為60cm寬,厚度為36cm,六聯(lián)橋合計濕接長(cháng)度為604m,混凝土量合計約為380m3,銷(xiāo)售單價(jià)3850元/m3,實(shí)現產(chǎn)值近150萬(wàn)元。

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北京清河火車(chē)站匝道橋工程左右滑動(dòng)查看更多)



企業(yè)介紹  

北京市高強混凝土有限責任公司成立于1987年7月,注冊資本金6550萬(wàn)元,現隸屬于北京建工集團有限責任公司,是專(zhuān)門(mén)從事商品混凝土開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的專(zhuān)業(yè)混凝土公司。2017年獲得北京市高新技術(shù)企業(yè)認證,2021年獲中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)認證,2022年被認定為北京市知識產(chǎn)權試點(diǎn)單位,2022年通過(guò)北京市企業(yè)技術(shù)中心認定。

高強公司資產(chǎn)總額超12億元,具備400萬(wàn)立方米混凝土年生產(chǎn)能力。2022年實(shí)現產(chǎn)量309萬(wàn)方,營(yíng)業(yè)收入13.84億元。配備有12套攪拌機組,41輛罐車(chē),6臺泵車(chē),資本實(shí)力雄厚。旗下?lián)碛?個(gè)直屬攪拌站和1個(gè)全資子公司,京內場(chǎng)站已全部成為北京市綠色生產(chǎn)達標站,供應范圍覆蓋六環(huán)路內整個(gè)市區,是北京市混凝土行業(yè)的龍頭企業(yè),是軌道交通工程建設預拌混凝土先進(jìn)單位。
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