科技创新
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2010-06
“矿物减水理论与高性能掺合料和超高性能混凝土”成果简介
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省四建公司通过与暨南大学等单位联合研究“矿物减水理论与高性能掺合料和超高性能混凝土”科研项目,在C80混凝土的配制中,依靠高性能微粉和超塑化剂协同减水,取得了最大的减水效率,使配制的C80混凝土粘滞性小,可泵性优越,在实际施工中采用国产三一泵机一次成功泵送C80混凝土至253m高度,创下了我国C80混凝土生产施工的最高泵程记录,所配制的C80混凝土平均强度超过90Mpa而保持极为优越的可泵性,其倒置坍落度筒试验,混凝土流出时间初始小于8秒,2h后仍小于12秒。现场抽检砼强度均达到设计要求。该项目的完成,解决了超高强混凝土粘性大泵高受到限制的重大技术难题,达到了国际领先水平,为我国建筑业科技水平和科技含量的提高作出了积极的贡献。
该成果创新性地提出混凝土矿物减水理论,首次提出掺合料适中粒径概念并通过建立矿物减水机理模型给出了适中粒径的定量参数,有效指导了多家企业高性能掺合料的开发生产,取得显著经济效益。在国际上首次发现低温稻壳灰中含有大量纳米结构SiO2粒子,发明了一种可产出纳米SiO2稻壳灰的焚烧装置,原创性地发展了一个从自然界廉价提取纳米SiO2的方法。依靠最佳粒径矿物微粉大幅度减水和少量纳米SiO2稻壳灰增强改性,制备出力学性能和可泵性能超高的C80混凝土,解决了建筑行业中超高强混凝土泵高受限制的重大技术难题。
该成果中的矿物减水理论修正了掺合料越细,填充密实性越好,活性越高的传统观念,对一度走入追求超细误区的混凝土掺合料行业起到了重要引导作用。清华大学、武汉工业大学、西安建筑科技大学、辽宁建科院等同行机构正面引用了本理论并创造出新的成果。其中辽宁建科院采用本成果的理论和参数,开发了矿物减水剂LJ矿粉,创造了巨大的经济效益;武汉工业大学应用本成果,研究出一种新型胶凝材料-低需水性高性能水泥;而西安建筑科技大学则采用本成果开发出一种新型C80高性能混凝土。