混凝土與水泥制品行業(yè)十三個重大創(chuàng)新發(fā)展趨勢
在2016年6月26日召開的中國混凝土與水泥制品協(xié)會七屆十一次常務(wù)理事會上,中國混凝土與水泥制品協(xié)會會長徐永模為與會代表分析了目前混凝土與水泥制品行業(yè)十三個重大創(chuàng)新發(fā)展趨勢:
1. 城市區(qū)域商品混凝土業(yè)態(tài)升級
(1)工廠化材料制造。城區(qū)商品混凝土生產(chǎn)從最初的現(xiàn)場攪拌到集中攪拌再到工廠化生產(chǎn):封閉式廠房化,可以降噪、防塵、濕度控制;生產(chǎn)工業(yè)優(yōu)化,增加粉體材料預均化;生產(chǎn)智能化,更安全、節(jié)能、減排;管理信息化,生產(chǎn)管理過程的數(shù)字化、可視化。
(2)綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟節(jié)點產(chǎn)業(yè)。商品混凝土產(chǎn)業(yè)在消納建筑垃圾、工業(yè)固廢等發(fā)揮了巨大作用,轉(zhuǎn)型為綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟節(jié)點產(chǎn)業(yè)。
2. 骨料產(chǎn)業(yè)化,高技術(shù)化、功能化
(1)骨料占了混凝土組成70%左右,是非常重要的結(jié)構(gòu)和功能組分,對微觀、細觀和宏觀性能影響很大;
(2)微骨料、細骨料、粗骨料三個尺度層面的研究:包括容重、級配、粒形、強度、收縮、熱膨脹性、吸水性、化學活性等一系列物化性能和對混凝土性能影響的研究。充分發(fā)揮骨料對提高和改善混凝土性能、降低膠凝材料用量等方面的作用和功能;
(3)高球形度粗、細骨料;
(4)尾礦、固體廢渣、建筑垃圾制備再生骨料;
(5)設(shè)計制備高強燒結(jié)輕骨料;
(6)開發(fā)結(jié)構(gòu)與功能性一體化骨料,例如可含自養(yǎng)護水、裂縫愈合材料、防腐材料等的多孔微骨料。
3. 混凝土耐久性提升將引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新
(1)各種環(huán)境中的各種建筑物的設(shè)計壽命將逐步提高,這將提高對混凝土材料耐久性要求;
(2)結(jié)構(gòu)長壽命要求將促進混凝土表面防護材料和技術(shù)創(chuàng)新;
(3)更高耐久性要求將對混凝土企業(yè)的技術(shù)水平形成新的挑戰(zhàn),例如,如果要求早期10-15年內(nèi)不能出任何耐久性問題,否則賠償在服役壽命期內(nèi)的維護費用;
(4)混凝土質(zhì)量保險的引入可能產(chǎn)生以耐久性要求為核心訴求的商業(yè)競爭模式。
4. 摻合料向性能調(diào)節(jié)功能組分材料發(fā)展,礦物粉體將形成一個重要功能材料產(chǎn)業(yè)。摻合料已經(jīng)不只是用來節(jié)省水泥,現(xiàn)在的研究方向更是在挖掘摻合料的潛在的功能。
潛在膠凝性:礦渣、鋼渣;
火山灰活性:硅灰、粉煤灰、火山灰質(zhì)材料、燒黏土、爐底渣等
改善流動性:粉煤灰、硅灰、石灰石粉;
改善收縮性:硫鋁酸鈣+氧化鈣雙源膨脹劑;
表面致密性:無機亞微米硅質(zhì)活性粉體(溶液);
改善耐久性:抗裂性、微結(jié)構(gòu)致密性、耐腐蝕性。
5. 高性能混凝土材料與技術(shù)
(1)超高強超高泵送混凝土,中建西部建設(shè)和上海建工都創(chuàng)造了記錄,621米高層泵送C90混凝土;
(2)高耐久性低強度混凝土,高性能混凝土不等于搞強度,結(jié)構(gòu)設(shè)計不一定非要高強度,但一定要高耐久性,比如對高抗?jié)B性提高后,抗碳化提高,對鋼筋的保護度提升;
(3)海工混凝土,要耐海水拌制、耐海水腐蝕,并抗氯離子滲透;
(4)低鈣水泥熟料。
6. 化學外加劑將更加精細和定制化
(1) 特性聚羧酸系減水劑,按不同工作性要求進行功能性定制;
(2)多功能復合外加劑,按混凝土工作性、凝結(jié)和早期強度發(fā)展要求行功能性定制。
7. 低鈣低熱水泥熟料
(1)解決大體積混凝土低熱早強抗裂和長期強度穩(wěn)定增長的要求;
(2)解決水泥“高資耗、高能耗、高排放”問題,綠色低碳發(fā)展;
(3)高貝利特硅酸鹽水泥:低熱、低早強,大體積混凝土的耐久性;
(4)高貝利特-硫鋁酸鈣水泥,低熱、高早強,通用混凝土。
8. 水泥水化動力學調(diào)控技術(shù)(非外加劑路線),實現(xiàn)混凝土的工作性、強度發(fā)展和耐久性的優(yōu)化協(xié)同設(shè)計
(1)水化動力學調(diào)控;
(2)粉體表面改性;
(3)水泥組分設(shè)計;
(4)水化放熱調(diào)控;
(5)強度發(fā)展調(diào)控。
9. 超高強水泥基材料
(1)工作性設(shè)計;
(2)強度設(shè)計;
(3)膠凝材料活性組分設(shè)計;
(4)外加劑設(shè)計;
(5)纖維增強材料設(shè)計;
(6)應(yīng)用:超高強混凝土、預制工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件、外掛裝飾薄板、預制樁、各種溝槽槽蓋板…。
10. 高性能通用型抗堿玻纖
(1)中國特色:抗堿玻纖+低堿水泥“雙保險”;
(2)國際通用:普通水泥+高性能抗堿玻纖;
(3)挑戰(zhàn):特種水泥的經(jīng)濟性、普通水泥+高抗堿玻纖的耐久性、我國“雙保險”路線的耐久性;
(4)仍需要時間和實踐!
11. 輕骨料及輕骨料混凝土
(1)高強輕骨料:筒壓強度大于10MPa(堆積容重 1000kg/m3);輕骨料高強混凝土(>60MPa);
(2)超輕高強骨料:堆積容重小于200kg/m3,筒壓強度表征方法不合適;輕質(zhì)保溫結(jié)構(gòu)混凝土;
(3)泵送輕骨料混凝土:目前國內(nèi)外LC40及以上強度等級輕集料混凝土泵送高度紀錄為約172m(美國南加州44層雙子樓)。2015年11月13日,中建商品混凝土在武漢中心大廈將LC40輕集料混凝土垂直泵送高度達到402m,刷新紀錄。
12. 聚合物混凝土,目前這方面的創(chuàng)新發(fā)展還在停滯階段,但未來潛力巨大,從兩個方面進行研究,一是聚合物浸漬,一是聚合物預混,但目前還沒有解決兩項相容性的問題,突破時間不會太遠。
聚合物混凝土有高抗壓強度、高抗彎強度、高抗沖擊性、高抗腐蝕性、高抗?jié)B性的特色。
13. 標準創(chuàng)新將促進技術(shù)創(chuàng)新
(1)鼓勵社會團體制定先進團體標準;
(2) 政府推薦性標準將收縮至基礎(chǔ)性和公益性領(lǐng)域;
(3)標準制定主體拓展到具有法人地位協(xié)會、學會、聯(lián)合會、技術(shù)/產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等;
(4) 協(xié)會標準具備條件后可以轉(zhuǎn)為政府標準;
(5) 鼓勵企業(yè)發(fā)布先進標準,接受社會監(jiān)督;
(6)《標準化法》(89年實施)正在修訂。
根據(jù)會議錄音、PPT要點整理,未經(jīng)本人審閱。
編輯:徐潔
監(jiān)督:0571-85871667
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