项目名称:大掺量固废地铁工程高性能混凝土关键技术与应用
等级:吉林省科技进步一等奖
获奖人:肖力光
简介:地铁是城市中最具可靠性的交通工具,地铁工程属大体积地下工程,百年大计,混凝土作为地铁工程用量最大的材料,构成了地铁工程结构的主体,对地铁工程的耐久性起着决定性的作用,严寒地区地铁工程技术更为复杂,冻融、干湿、腐蚀性离子以及碱集料反应、氯离子腐蚀、硫酸盐腐蚀、碳化作用、冻融循环、杂散电流等多因素都对地铁工程混凝土的耐久性有严重影响,多因素耦合作用下长期耐久性已成为地铁工程混凝土领域重要的前沿课题。以长春市第三期地铁工程为例,总长116公里,投资约800亿元,混凝土和盾构管片、轨枕等预制构件用量巨大,对各项性能要求极为严苛,急需高耐久性地铁工程高性能系列专用混凝土及专用预制构件。另一方面,我省尾矿废渣等大宗固废积存量数十亿吨,对生态环境带来了严重污染和危害,急需高质化综合利用。
根据城市轨道交通工程建设这一重大需求,吉林建筑大学与企业产学研结合,针对严寒地区特殊气候条件,利用地域性多源尾矿废渣等大宗固废,通过固废基骨料精细化预处理、固废基高性能掺合料-骨料协同、强度与耐久性并重、减缩抗裂、流变性调控、性能提升等六大关键技术群,制备出具有高工作性、高强度、高抗渗性、高抗碳化性、高抗冻性、高抗腐蚀性、高耐久性地铁工程系列高性能低碳混凝土以及预制盾构管片、轨枕、预制地铁车站构件等专用预制构件以及应用技术,破解了瓶颈严寒地区地铁工程混凝土多因素耦合作用下长期耐久性的难题,同时缓解了建材资源短缺与固废对环境污染的双重危机,实现了混凝土材料的低碳化绿色化。先后承担该领域国家重点研发计划“绿色建筑及建筑工业化”重点专项、吉林省科技发展计划重大攻关、吉林省地方标准计划等十余项科研项目,取得了系列创新性研究成果,有重要的理论创新和集成创新,达到国际先进水平,获授权国家(国际)发明专利、实用新型专利及软件著作权43项,发表高水平学术论文80余篇,编制出我国首部《地铁工程混凝土应用技术标准》等4部标准,在长春市第三期地铁工程以及哈尔滨、沈阳地铁工程中应用,保障了工程的顺利进行,使其成为环保利废耐久的百年工程,已实现产值27.91亿元,利税2.04亿元,节省天然原料1000余万吨。有效地解决了严寒地区地铁工程混凝土和我省尾矿废渣综合利用领域的关键、共性、重大技术难题,极大地促进了行业科技进步和可持续发展,经济效益、社会效益和生态环境效益极为显著。