2020年度中國建筑材料聯(lián)合會(huì)·中國硅酸鹽學(xué)會(huì)建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評審結(jié)果近日發(fā)布。由天津金隅混凝土有限公司、北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、北京金隅水泥節(jié)能科技有限公司、北京冀東（唐山）混凝土環(huán)?？萍技瘓F(tuán)有限公司、北京建筑材料檢驗(yàn)研究院有限公司等為主要完成單位的高強(qiáng)高性能混凝土超高泵送及頂升關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目榮獲科技進(jìn)步類二等獎(jiǎng)。

　　該項(xiàng)目獲獎(jiǎng)的原因是什么？涉及哪些關(guān)鍵技術(shù)？將給混凝土行業(yè)發(fā)展帶來什么影響？近日，中國建材信息總網(wǎng)就上述問題專訪了該項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人、天津金隅混凝土有限公司副總工程師陳軍亮。

　　高強(qiáng)高性能混凝土符合現(xiàn)代建筑發(fā)展趨勢

　　據(jù)介紹，該項(xiàng)目屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，涉及超高層泵送高強(qiáng)高性能混凝土研發(fā)與實(shí)際工程應(yīng)用技術(shù)。

　　超高層建筑的興起對我國建設(shè)工程進(jìn)步起了巨大的推動(dòng)作用，超高層建筑一般具有獨(dú)特的造型設(shè)計(jì)，促使建筑施工水平再上新臺(tái)階，同時(shí)對泵送混凝土施工技術(shù)提出更高要求，主要體現(xiàn)在混凝土高強(qiáng)、高勻質(zhì)性、高耐久性要求，混凝土泵送設(shè)備提升和管路鋪設(shè)優(yōu)化及混凝土供應(yīng)連續(xù)性保障等各方面的技術(shù)集成。

　　圖為C80鋼管柱第一次澆筑。

　　“高強(qiáng)高性能混凝土符合現(xiàn)代建筑發(fā)展趨勢需求，具有高附加值和綠色建材特色。金隅集團(tuán)混凝土板塊多年來一直致力于該方向的研發(fā)與應(yīng)用。根據(jù)目前國內(nèi)外的應(yīng)用情況，C80高性能混凝土在我國北方超高層建筑上采取自下而上頂升工藝進(jìn)行澆筑，混凝土強(qiáng)度等級、施工難度及高度均屬國內(nèi)領(lǐng)先水平?！标愜娏猎诮邮苤袊ú男畔⒖偩W(wǎng)采訪時(shí)表示，結(jié)合世界第九高樓天津周大福金融中心項(xiàng)目（主塔樓地下4層、地上100層，設(shè)計(jì)高度530米，其中外框鋼管柱采用C80混凝土泵送頂升澆筑，最大高度300米；單次頂升平均高度約30米，單根鋼管柱方量約125 立方米）在天津市濱海新區(qū)的落地生根，公司緊跟行業(yè)發(fā)展和市場需求，率先實(shí)施了模擬垂直高度880米的水平盤管實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

　　據(jù)陳軍亮介紹，在前期科研基礎(chǔ)上，天津金隅混凝土有限公司聯(lián)合北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、北京金隅水泥節(jié)能科技有限公司、金隅冀東（唐山）混凝土環(huán)?？萍技瘓F(tuán)有限公司、北京建筑材料檢驗(yàn)研究院有限公司率先申報(bào)并獲批2015年、2016年金隅集團(tuán)重點(diǎn)科研項(xiàng)目，并結(jié)合所承接的周大福金融中心項(xiàng)目開展實(shí)施，對該項(xiàng)目進(jìn)行專項(xiàng)研究，從共性關(guān)鍵技術(shù)研究入手，攻關(guān)高強(qiáng)高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)與優(yōu)化、性能調(diào)控、超高層泵送施工與工程應(yīng)用成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在我國北方氣候條件下C80混凝土在超高層建筑上采取頂升工藝大體量澆筑。

　　夜以繼日攻克項(xiàng)目難題

　　據(jù)了解，該項(xiàng)目研發(fā)了四組分膠凝材料體系，建立了骨料粒形和堅(jiān)固性優(yōu)選方法，形成了漿體體積與骨料體積最佳配伍，成功制備出C80、C130高強(qiáng)高性能混凝土；攻克了高溫條件下混凝土工作性保持及低溫條件下強(qiáng)度增長的難題，建立了 -15℃~35℃環(huán)境下混凝土性能調(diào)控技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了大方量、跨季節(jié)高強(qiáng)高性能混凝土的連續(xù)穩(wěn)定施工；建立了材料參數(shù)、泵送壓力和泵送高度之間的關(guān)系，發(fā)明了智能化配合比系統(tǒng)和生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，解決了高強(qiáng)高性能混凝土超高泵送、頂升施工的難題，在很多方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新。

　　圖為核心筒突破400米。

　　“該項(xiàng)目能取得如此多的科技創(chuàng)新成果并獲獎(jiǎng)，來之不易。背后是我們項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)付出的諸多艱辛和努力?！标愜娏帘砬槟氐卣f。

　　陳軍亮告訴中國建材信息總網(wǎng)，該項(xiàng)目進(jìn)行過程中，他們碰到了很多難題和困難，如高強(qiáng)高性能混凝土膠凝材料用量大、水膠比低，粘著系數(shù)和速度系數(shù)隨之增大，超高層泵送壓力高，泵送難度系數(shù)大。為解決此難題，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)落實(shí)，建立了材料參數(shù)、泵送壓力和泵送高度之間的關(guān)系，發(fā)明了智能化配合比系統(tǒng)和生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。同時(shí)，還解決了高強(qiáng)高性能混凝土超高泵送、頂升施工的難題，尤其是打破了300m以上泵送堵泵的魔咒。

　　面對高強(qiáng)高性能混凝土超高層泵送后坍落度與擴(kuò)展度泵送損失、高流動(dòng)性混凝土的勻質(zhì)性保證難題，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過選用優(yōu)質(zhì)礦物摻合料，確定外加劑和摻合料的最佳替代摻量；通過調(diào)整外加劑組分、骨料粒形、混凝土漿體量等措施，降低混凝土坍落擴(kuò)展度的經(jīng)時(shí)損失。

　　在陳軍亮看來，最大的困境應(yīng)該是施工應(yīng)用過程經(jīng)歷冬期-15 ℃和夏季35℃混凝土超高泵送施工養(yǎng)護(hù)條件，而且到目前為止，未曾有類似案例可供參考。但該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)面對困難，毫不畏懼，夜以繼日努力攻關(guān)。最終，通過復(fù)配開發(fā)高強(qiáng)高性能混凝土超高層泵用專用外加劑，建立-15℃~35℃環(huán)境下混凝土性能調(diào)控技術(shù)體系，解決了高溫條件下混凝土工作性保持及低溫條件下強(qiáng)度增長的難題，實(shí)現(xiàn)了大方量、跨季節(jié)高強(qiáng)高性能混凝土的連續(xù)穩(wěn)定施工。

　　項(xiàng)目應(yīng)用取得顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

　　據(jù)悉，該項(xiàng)目成果已在天津周大福金融中心（高530米）、中鋼天津響螺灣、天津平泰大廈等多項(xiàng)超高層建設(shè)工程中應(yīng)用，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　圖為周大福主體封頂時(shí)，陳軍亮（左四）和團(tuán)隊(duì)成員合影。

　　中國建筑材料聯(lián)合會(huì)鑒定專家委員也一致認(rèn)為，該項(xiàng)目成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中300米高度C80高性能混凝土的泵送頂升技術(shù)、高強(qiáng)混凝土的溫度敏感性控制技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　陳軍亮介紹說，該項(xiàng)目成果對我國不同地域原材料、不同氣候環(huán)境具有良好的適應(yīng)性，能夠滿足不同結(jié)構(gòu)類型、各種強(qiáng)度等級的混凝土制備要求，所制備的混凝土泵送性能、抗裂性能優(yōu)異，創(chuàng)造了高強(qiáng)高性能混凝土在超高層建筑的實(shí)際應(yīng)用。

　　截至目前，該項(xiàng)目已獲授權(quán)發(fā)明專利3件、實(shí)用新型專利3件、軟件著作權(quán) 2 件。

　　高強(qiáng)高性能混凝土超高泵送及頂升關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目以“高性能、高質(zhì)量、綠色化”為目標(biāo)，滿足繁華商業(yè)區(qū)超高層建筑需求，現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)步和生態(tài)環(huán)境效益顯著；成果涉及新產(chǎn)品和新技術(shù)的研發(fā)與工程化應(yīng)用，提高了超高層建筑混凝土工程的施工質(zhì)量和施工效率，在建材行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域具有指導(dǎo)和引領(lǐng)作用。

　　據(jù)了解，我國高強(qiáng)高性能混凝土在研制和應(yīng)用方面都取得了一定成果，但尚有一些關(guān)鍵問題有待進(jìn)一步探索。該項(xiàng)目的順利完成和應(yīng)用示范是天津金隅混凝土有限公司技術(shù)實(shí)力提升及行業(yè)發(fā)展的一個(gè)新里程，項(xiàng)目成果中混凝土抗裂和滿足長距離泵送的特性可持續(xù)向大跨度橋梁、高速公路等關(guān)系到民生進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的方向?qū)嵤?yīng)用。

　　“此次獲獎(jiǎng)是對金隅品牌及天津金隅混凝土有限公司的認(rèn)可?！标愜娏列老驳卣f，2021年是“十四五”規(guī)劃開局之年，企業(yè)是科技成果實(shí)踐的最佳基地，天津金隅混凝土有限公司積極響應(yīng)習(xí)近平總書記關(guān)于科技創(chuàng)新的重要論述，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)綠色發(fā)展，加速科技成果轉(zhuǎn)化落地，向混凝土企業(yè)節(jié)能降耗、建材行業(yè)智能化、信息化方向發(fā)展落實(shí)，改善居住環(huán)境，開拓行業(yè)發(fā)展新局面。