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混凝土与水泥制品行业十三个重大创新发展趋势

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混凝土与水泥制品行业十三个重大创新发展趋势

发布日期:2018-05-07 作者: 点击:

  在2016年6月26日召开的中国混凝土与水泥制品协会七届十一次常务理事会上,中国混凝土与水泥制品协会会长徐永模为与会代表分析了目前混凝土与水泥制品行业十三个重大创新发展趋势:



内蒙古水泥制品


  

  1. 城市区域商品混凝土业态升级

  

  (1)工厂化材料制造。城区商品混凝土生产从最初的现场搅拌到集中搅拌再到工厂化生产:封闭式厂房化,可以降噪、防尘、湿度控制;生产工业优化,增加粉体材料预均化;生产智能化,更安全、节能、减排;管理信息化,生产管理过程的数字化、可视化。

  

  (2)绿色低碳循环经济节点产业。商品混凝土产业在消纳建筑垃圾、工业固废等发挥了巨大作用,转型为绿色低碳循环经济节点产业。

  

  2. 骨料产业化,高技术化、功能化

  

  (1)骨料占了混凝土组成70%左右,是非常重要的结构和功能组分,对微观、细观和宏观性能影响很大;

  

  (2)微骨料、细骨料、粗骨料三个尺度层面的研究:包括容重、级配、粒形、强度、收缩、热膨胀性、吸水性、化学活性等一系列物化性能和对混凝土性能影响的研究。充分发挥骨料对提高和改善混凝土性能、降低胶凝材料用量等方面的作用和功能;

  

  (3)高球形度粗、细骨料;

  

  (4)尾矿、固体废渣、建筑垃圾制备再生骨料;

  

  (5)设计制备高强烧结轻骨料;

  

  (6)开发结构与功能性一体化骨料,例如可含自养护水、裂缝愈合材料、防腐材料等的多孔微骨料。

  

  3. 混凝土耐久性提升将引领技术创新

  

  (1)各种环境中的各种建筑物的设计寿命将逐步提高,这将提高对混凝土材料耐久性要求;

  

  (2)结构长寿命要求将促进混凝土表面防护材料和技术创新;

  

  (3)更高耐久性要求将对混凝土企业的技术水平形成新的挑战,例如,如果要求早期10-15年内不能出任何耐久性问题,否则赔偿在服役寿命期内的维护费用;

  

  (4)混凝土质量保险的引入可能产生以耐久性要求为核心诉求的商业竞争模式。

  

  4. 掺合料向性能调节功能组分材料发展,矿物粉体将形成一个重要功能材料产业。掺合料已经不只是用来节省水泥,现在的研究方向更是在挖掘掺合料的潜在的功能。

  

  潜在胶凝性:矿渣、钢渣;

  

  火山灰活性:硅灰、粉煤灰、火山灰质材料、烧黏土、炉底渣等

  

  改善流动性:粉煤灰、硅灰、石灰石粉;

  

  改善收缩性:硫铝酸钙+氧化钙双源膨胀剂;

  

  表面致密性:无机亚微米硅质活性粉体(溶液);

  

  改善耐久性:抗裂性、微结构致密性、耐腐蚀性。

  

  5. 高性能混凝土材料与技术

  

  (1)超高强超高泵送混凝土,中建西部建设和上海建工都创造了记录,621米高层泵送C90混凝土;

  

  (2)高耐久性低强度混凝土,高性能混凝土不等于搞强度,结构设计不一定非要高强度,但一定要高耐久性,比如对高抗渗性提高后,抗碳化提高,对钢筋的保护度提升;

  

  (3)海工混凝土,要耐海水拌制、耐海水腐蚀,并抗氯离子渗透;

  

  (4)低钙水泥熟料。

  

  6. 化学外加剂将更加精细和定制化

  

  (1) 特性聚羧酸系减水剂,按不同工作性要求进行功能性定制;

  

  (2)多功能复合外加剂,按混凝土工作性、凝结和早期强度发展要求行功能性定制。

  

  7. 低钙低热水泥熟料

  

  (1)解决大体积混凝土低热早强抗裂和长期强度稳定增长的要求;

  

  (2)解决水泥“高资耗、高能耗、高排放”问题,绿色低碳发展;

  

  (3)高贝利特硅酸盐水泥:低热、低早强,大体积混凝土的耐久性;

  

  (4)高贝利特-硫铝酸钙水泥,低热、高早强,通用混凝土。

  

  8.  水泥水化动力学调控技术(非外加剂路线),实现混凝土的工作性、强度发展和耐久性的优化协同设计

  

  (1)水化动力学调控;

  

  (2)粉体表面改性;

  

  (3)水泥组分设计;

  

  (4)水化放热调控;

  

  (5)强度发展调控。

  

  9. 超高强水泥基材料

  

  (1)工作性设计;

  

  (2)强度设计;

  

  (3)胶凝材料活性组分设计;

  

  (4)外加剂设计;

  

  (5)纤维增强材料设计;

  

  (6)应用:超高强混凝土、预制工程结构构件、外挂装饰薄板、预制桩、各种沟槽槽盖板…。

  

  10. 高性能通用型抗碱玻纤

  

  (1)中国特色:抗碱玻纤+低碱水泥“双保险”;

  

  (2)国际通用:普通水泥+高性能抗碱玻纤;

  

  (3)挑战:特种水泥的经济性、普通水泥+高抗碱玻纤的耐久性、我国“双保险”路线的耐久性;

  

  (4)仍需要时间和实践!

  

  11. 轻骨料及轻骨料混凝土

  

  (1)高强轻骨料:筒压强度大于10MPa(堆积容重 1000kg/m3);轻骨料高强混凝土(>60MPa);

  

  (2)超轻高强骨料:堆积容重小于200kg/m3,筒压强度表征方法不合适;轻质保温结构混凝土;

  

  (3)泵送轻骨料混凝土:目前国内外LC40及以上强度等级轻集料混凝土泵送高度纪录为约172m(美国南加州44层双子楼)。2015年11月13日,中建商品混凝土在武汉中心大厦将LC40轻集料混凝土垂直泵送高度达到402m,刷新纪录。

  

  12. 聚合物混凝土,目前这方面的创新发展还在停滞阶段,但未来潜力巨大,从两个方面进行研究,一是聚合物浸渍,一是聚合物预混,但目前还没有解决两项相容性的问题,突破时间不会太远。

  

  聚合物混凝土有高抗压强度、高抗弯强度、高抗冲击性、高抗腐蚀性、高抗渗性的特色。

  

  13. 标准创新将促进技术创新

  

  (1)鼓励社会团体制定先进团体标准;

  

  (2) 政府推荐性标准将收缩至基础性和公益性领域;

  

  (3)标准制定主体拓展到具有法人地位协会、学会、联合会、技术/产业联盟等;

  

  (4) 协会标准具备条件后可以转为政府标准;

  

  (5) 鼓励企业发布先进标准,接受社会监督;

  

  (6)《标准化法》(89年实施)正在修订。


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