双膨胀源高性能混凝土膨胀剂制备与应用成套技术
- 专业类别 :
科技进步类
- 获奖时间 :
2014年
- 获奖等级 :
一等奖
- 完成单位 :
中国建筑材料科学研究总院、天津豹鸣股份有限公司、武汉三源特种建材有限责任公司、 郑州市建文特材科技有限公司
- 项目介绍 :
项目属于混凝土与水泥制品领域。
混凝土收缩开裂是迄今未能完全有效解决的世界性工程技术难题,严重影响混凝土结构的安全性和耐久性。膨胀剂是能够减少混凝土收缩开裂的有效方法,但本项目立项前的膨胀剂存在膨胀能低、膨胀速率慢、膨胀期长、与活性矿物掺合料适应性差等缺点,防裂效果不佳。针对上述问题,项目从基础理论、材料制备和应用技术三方面系统研究,开发了双膨胀源高性能混凝土膨胀剂。
项目的关键技术和主要创新点为:(1)首次提出了双源膨胀设计理念,发现了混凝土强度发展与膨胀的规律及限制膨胀率最佳发展窗口在5~20MPa期间,提出了水泥浆体收缩—膨胀平衡点相对湿度的高低与膨胀剂组成的定量变化关系,建立了混凝土膨胀剂的膨胀速率双调控方法;(2)发明了一种f-CaO:40%~50%,CaSO4:15%~25%,C4A3:2%~12%为主要矿物成分的熔融包裹体的双膨胀源膨胀剂,并实现新型干法回转窑工业化生产。该材料具有比现行标准要求更高的限制膨胀率(3~4倍)、膨胀速率快、膨胀期短(7~10d)、干燥收缩小,且能激发掺合料活性等特点;(3)发明了快速评价膨胀混凝土干燥收缩新型测量仪器和地下工程后浇带超前止水方法以及配套的专用装置,开发了相应的计算机软件。项目还实现了双膨胀源混凝土膨胀剂HCSA在灌注桩、钢管混凝土及西北大风干燥地区混凝土等新领域的成功应用。
项目已获授权发明专利4项,实用新型专利8项,软件著作权3项,出版专著2部,技术导则1部,制定了国家标准GB23439-2009《混凝土膨胀剂》以及多项行业标准和应用技术规程。产品累计生产销售高性能膨胀剂229.95万吨,应用于南京第四长江大桥、锦屏水电站、北京南站、国家鸟巢体育场等重点工程,市场占有率达43%,高端产品市场占有率100%,并已规模出口国外市场。
项目成果推动了我国混凝土膨胀剂行业技术进步,提高了混凝土结构裂缝防治与控制水平,已取得显著的经济和社会效益,市场前景广阔。
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