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湖南省科學技術進步獎公示材料

——長沙磁浮工程車站站房飾面清水混凝土化學功能材料工程應用技術

時間:2019-05-07 浏覽次數:  【字體:

 

根據《湖南省科學技術獎勵辦法》及湖南省科技廳《關于2019年度湖南省科學技術獎推薦工作的通知》的要求,現對中鐵城建集團有限公司、中鐵城建集團第一工程有限公司、清華大學合作申報2019年度湖南省科學技術獎勵的項目“長沙磁浮工程車站站房飾面清水混凝土化學功能材料工程應用技術”的相關内容進行公示,公示期:2019年5月7日-2019年5月13日共5個工作日。在公示期内,如對所公示的項目有異議,請以書面形式提出,并請署真實姓名、聯系地址和電話,将異議材料送至集團公司技術質量部,逾期不予受理。

聯系人:胡明文

聯系電話:0731-88605617

聯系郵箱:470455960@qq.com

 

 

 

一、項目基本情況

項目名稱

長沙磁浮工程車站站房飾面清水混凝土化學功能材料工程應用技術

完成人

鄭軍;賀旭;王忠良;孔祥明;申景濤;吳曉華;

武軍;劉曉勇;段豔剛;

完成單位

1.中鐵城建集團有限公司、 2.中鐵城建集團第一工程有限公司、 3.清華大學

學科分類名稱

裝飾工程

代碼

5605050

所屬國民經濟行業

建築工程(4819)

所屬國家重點發展領域

城鎮化與城市發展

計劃名稱和編号

 

《關于下達2015年集團公司科技研發計劃的通知》,城建技術中心【2015】164号。

計劃下達單位、部門

企業

項目開始時間

2014年9月1日

密級/期限(年)

非密

項目結束時間

2015年5月31日

授權發明專利(項)

0

授權的其他知識産權(項)

3

已呈交的科技

報告編号

43012016010006

二、項目簡介

本項目屬于建築工程牆體工程技術領域。長沙磁浮車站部分外牆設計采用飾面清水混凝土澆築,成型後的原澆築表面僅通過透明保護劑處理後,以混凝土自身質感和精心設計施工的外觀質量來實現美觀效果,從而表達出建築情感。

目前國内外雖然有很多飾面清水混凝土的工程成功建成實例,但仍然存在很多問題。由于清水混凝土取消了抹灰層和面層,長期暴露在外界環境中,直接受到外界環境的侵蝕,耐久性問題表現的尤為突出。現有的表面塗覆保護膜經風蝕風化後,清水混凝土依然面臨表面泛堿、混凝土實體結構被碳化、侵蝕、開裂等問題,現有的保護技術已經不能完全滿足現代清水混凝土抗滲、抗裂縫、抗環境侵蝕的耐久性能。本項目通過采用新型的化學功能材料,有效的解決了現有技術存在的問題。

項目依托長沙磁浮工程車站站房工程榔梨站和機場站兩個項目對飾面清水混凝土化學功能材料工程應用技術進行技術攻關。針對裝飾外牆的美觀性、混凝土的耐磨性、耐腐蝕性、抗裂性進行了系統的創新性研究和實踐應用,取得了以下創新性成果。

采用有機矽烷作為混凝土憎水性外加劑,内摻入混凝土,研究表明可以大幅度降低混凝土的吸水率、提高僧水抗滲性。研究矽烷對高強混凝土(HSC)氯離子擴散系數的影響、矽烷對HSC吸水率的影響、矽烷對HSC電通量的影響,實驗數據對比分析,說明實驗組總孔隙率降低了及摻入矽烷後有較好的憎水性,抗滲性較好。

将聚合物乳液加入混凝土中,乳液在混凝土水化硬化及幹燥過程中形成連續聚合物膜,堵塞混凝土毛細孔隙,可以顯著提高混凝土的抗滲性。同時對混凝土的力學性能有明顯改善作用,提高抗折強度、抗沖擊性、耐磨性等性能。

通過試驗時數據檢測高吸水性樹脂(SAP)在高強、中強和普通混凝土中的減縮抗裂應用研究,分析影響規律與其自收縮與幹燥收縮的作用機理,找出最合适的施工溫度和拆模時間。

研發了飾面清水混凝土新型模闆施工關鍵技術。研制了高大薄壁側牆模闆施工模具,優化了飾面結構模闆施工工藝,使得建築施工精度提高的1mm,形成了建築飾面清水混凝土新型模闆施工工法,提高了施工工效和質量;研發了飾面牆體平整度及垂直度信息化監測技術,有效控制了清水混凝土在施工過程中因流水段的劃分産生的變形,變色。

研究成果經鑒定總體技術達到國際先進水平,其中運用化學材料改善混凝土的耐磨耐腐蝕性及抗裂性技術達到國際領先水平。相關成果已獲實用新型專利3項;獲省部級工法2項,企業級工法2項;發表學術論文多篇;培養研究生2人;獲中國鐵道建築總公司科學技術二等獎1項。

項目研究成果已部分應用于長沙磁浮站房工程中,有效解決了車站外牆清水混凝土優美的藝術效果,精細的施工工藝,同時兼具優良的抗滲抗裂及抗環境侵蝕的耐久性能。技術創新從混凝土本體革新,取消了結構表面塗層施工,減少了現場濕作業,降低了建築垃圾産生,取得了較好的環境效益。該技術的應用提高了磁浮車站站房建設和管理水平,規避了施工風險,加快了施工進度,降低了輔助措施費用,确保了站房安全、優質、順利竣工,取得了顯著的社會、經濟和環境效益,累計節約成本2284180元。研究成果目前正推廣應用于深圳地鐵6号線、成都地鐵5号線等多個城市地鐵站房工程,極大地推動了在城市公共建築領域裝飾清水混凝土施工技術的進步。

 

 

 

 

三、完成人合作關系說明

本項目由:

1)中鐵城建集團有限公司:賀旭;王忠良;申景濤;武軍;(共4人)

2)中鐵城建集團第一工程有限公司:鄭軍;吳曉華;劉曉勇;段豔剛;(共4人)

3)清華大學:孔祥明 (共1人)

三家單位共同參與完成。該項目始于2014年8月,由中鐵城建集團有限公司與清華大學簽訂《長沙磁浮工程車站站房飾面清水混凝土化學功能材料工程應用研究》合同。通過研究取得相關成果,經湖南省思龍評估有限公司組織的科學技術成果評估,認為整體技術達到國際先進水平。項目獲得授權國家實用新型專利3項、省級工法2項、企業級工法2項;核心學術論文1篇等。

四、候選人對項目的貢獻情況

本成果候選人共有9人。對項目的貢獻情況如下:

1、鄭軍,項目總負責人,投入的工作量占本人工作總量的60%,對創新點1、2、3、4均有貢獻。總體負責項目研究方向、研究思路、研究内容的制定、現場實施組織與協調以及技術方案制訂,分别參與研究清水混凝土新型模闆施工技術,通過運用方管鋼支撐,提升模闆剛度,改良模闆拼接工藝,确保模闆與模闆拼縫平整(創新點4);提高混凝土本體憎水抗滲性(創新點1);在提升混凝土抗滲性的同時,增強其抗折強度、抗沖擊性、耐磨性(創新點2);防止混凝土開裂技術(創新點3)。

2、賀旭,項目執行負責人,投入的工作量占本人工作總量的60%,對創新點1、4均有貢獻。參與研究清水混凝土新型模闆施工技術,通過運用方管鋼支撐,提升模闆剛度,對側面模闆進行優化改良,形成一種新型混凝土側面成型模具(創新點4);通過試驗時研究有機矽配比含量,降低混凝土吸水率(創新點1)。

3、王忠良,項目完成單位課題組成員,投入的工作量占本人工作總量的40%,對創新點4有重要貢獻。負責項目技術指導、研究方案審核工作,研究清水混凝土新型模闆施工技術,參與發明了布料機的固定裝置;布料機管口自動封閉裝置,形成兩項企業自有技術(創新點4)。

4、孔祥明,項目合作單位主要研究人員,投入的工作量占本人工作總量的70%,對創新點1、2、3均有貢獻。負責項目理論分析、現場測試以及研究報告撰寫工作,建立了飾面清水混凝土參數設計方法(創新點1),完成了《The Influence of Silanes on the Hydration and Strength Development of Cementitious Systems》發表于國際期刊《水泥混凝土研究》2015年第67期168-178頁(創新點2)和提出結合摻加内養護材料,改變了混凝土内部的水分分布狀态,降低清水混凝土因自收縮與幹燥收縮引起的開裂(創新點3)。

5、申景濤,項目合作單位主要研究人員,投入的工作量占本人工作總量的40%,對創新點4有貢獻。負責項目研究方向、研究思路、研究内容的制定,參與發明了《一種新型混凝土側面成型模具》、《一種用于混凝土布料機的固定裝置》(創新點4)。

6、吳曉華,項目完成單位課題組成員,投入的工作量占本人工作總量的30%,對創新點3、4有重要貢獻。負責項目現場實施、檢驗測試與技術指導工作,研發了混凝土布料施工重力式自動封閉技術、裝飾混凝土超薄牆體垂直澆築振搗技術(創新點4)以及HC抗滲、耐磨、耐酸雨侵蝕檢測技術(創新點3)。

7、武軍,項目完成單位課題組成員,投入的工作量占本人工作總量的30%,對創新點3、4有重要貢獻。負責項目研究方案審核以及合同管理等科技協調工作,參與裝飾混凝土超薄牆體模闆施工技術(創新點4)以及HC抗滲、耐磨、耐酸雨侵蝕檢測技術(創新點3)。

8、劉曉勇,項目完成單位課題組成員,投入的工作量占本人工作總量的30%,對創新點3、4有重要貢獻。負責項目施工組織與協調,參與HC抗滲、耐磨、耐酸雨侵蝕檢測技術(創新點3)以及裝飾混凝土超薄牆體模闆施工技術、混凝土施工技術(創新點4)。

9、段豔剛,項目完成單位課題組成員,投入的工作量占本人工作總量的20%,對創新點4有重要貢獻。負責項目研究方案審核以及技術指導工作,參與研發了裝飾性混凝土牆體布料機固定技術及布料機管口自動封閉技術(創新點4)。

五、主要知識産權證明目錄(不超過10件)

序号

知識産權類别

知識産權名稱

國家

(地區)

授權号

授權

日期

證書

編号

權利人

發明人

1

實用新型專利

一種新型混凝土側面成型模具

中國

ZL201620124563.8 

2016年

07月

27日

第5370449号 

中鐵城建集團第一工程有限公司;中鐵城建集團有限公司

熊劍;周磊;王志剛;郭晨飛;師瑞年

2

實用新型專利

一種用于混凝土布料機的固定裝置

中國

ZL201520683005.9 

2016年

06月

03日

第4986158号 

中鐵城建集團第一工程有限公司;中鐵城建集團有限公司

蔡亞輝;劉曉勇;段豔剛;楊曉笨

3

實用新型專利

布料杆管口重力式自動封閉裝置

中國

ZL201620143288.2 

2016年

08月

24日

第5479240号 

中鐵城建集團第一工程有限公司;中鐵城建集團有限公司

吳曉華;張蒙;馮蛟龍;劉曉勇;段豔剛;楊曉笨

 

 

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