中交一公局集团深入贯彻“五全四大五型”新中交,全面落实公司第二次党代会部署,加快推进科技、金融、数智、绿色“四大转型”,在绿色建造领域,持续开展技术攻关,成功研发并推广了一系列
高性能、低碳化新型建筑材料,为提升工程本
质质量、推动行业绿色低碳转型提供了有力的技术支撑。当前正值中交集团“科技月”,主题是“科技擎旗,创新兴企”,借此契机,特梳理近年来在“绿色”领域的重点转化科技成果,集中展示如下:
01|超高性能混凝土(UHPC)系列:实现结构轻量化与长效耐久
技术特点 公司研发的UHPC材料具备超高强度(抗压强度达120-200兆帕)、高韧性及优异耐久性。通过“低水泥、高粉料”的创新设计理念,大量利用固废填料,显著降低了材料成本与碳排放。系列产品包括常规UHPC、补强收缩UHPC、修复加固UHPC、轻质高强UHPC、装饰性UHPC以及多功能UHPC,满足不同工程场景需求。
成果应用 该材料适用于跨海大桥、维修加固、桥面铺装、大型桥梁主体结构连接及快速装配式轻量预制构件等。已成功应用于厦门第三通道、杭州湾跨海大桥,实现桥面板减重30%,防腐寿命延长至25年;在厦门大桥改造加固工程中,仅5厘米厚UHPC层即等效替代25厘米传统混凝土,维护成本降低80%;在G104济南黄河桥、平南特大桥等桥面铺装中,材料韧性提升超10倍;在G1816合赛段高原项目中,其UHPC预制构件攻克了极端环境性能劣化难题;在沪武高速改扩建工程中,材料强度达到200兆帕以上,达到行业领先水平。
02|超高韧性水泥基复合材料(HTCC):以卓越韧性赋能结构安全
技术特点 针对普通混凝土脆性大、易开裂问题,公司研发的HTCC材料在保有较高抗压强度(50-120兆帕)的同时,极限拉伸应变可达1%~6%(达普通混凝土300倍以上),具有应变硬化特性和优异的裂缝控制能力。
成果应用 该材料特别适用于危房改造、建筑加固、抗震节点及负弯矩区等对变形协调和抗裂要求高的场景。已在大桥加固改造项目中成功应用,修复层服役三年无空鼓脱落,裂缝自愈合率超90%,显著提升结构抗裂、抗冲击及耐久性能。
03|生态型灌浆料系列:实现高性能与绿色化双赢
技术特点 公司开发的WJ-M系列生态型高强度无收缩压浆料、灌浆料及水下不分散水泥基产品,通过材料体系创新,在提升工作性和力学性能的同时,降低了成本和碳排放。
成果应用 产品广泛应用于预应力孔道压浆、结构加固灌浆及水下工程。在国道324、福州机场路A5项目及厦金大桥等工程中,表现出流动度保持性好、强度发展快、水下抗分散性优异等特点,施工效率提升显著。
04|超早强水泥基材料:为快速施工与应急抢修提供解决方案
技术特点 公司开发的超早强水泥基产品,成功解决了“快凝失塑”与“缓凝失强”的技术矛盾,实现了宽施工窗口(初凝>100分钟)与快速强度增长(3小时抗压强度>60兆帕)的平衡。
成果应用 该产品特别适用于道路抢修、高铁修复、隧道封堵等紧急工程。在厦门大桥关键节点施工中,实现了浇筑后12小时恢复交通,展现了卓越的快速修复能力。
05|混凝土外加剂母液:显著提升施工效率与环保性能
技术特点 公司自主研发高性能减水母液、保坍母液、降粘母液、抗泥母液等多种外加剂母液,显著提升了混凝土的施工性能与耐久性,同时兼顾绿色环保要求。产品具备高适应性、低掺量、强分散等特点,可有效改善混凝土工作性、强度发展及长期体积稳定性,适用于高流态、高耐久、超高层泵送、预制构件等复杂工程场景。自主研发的喷射混凝土专用外加剂,能有效改善混凝土和易性,将回弹率控制在10%以内,远低于行业常见的15%-20%。
成果应用 该系列产品已在山西祁离项目等重点工程中应用,通过精准调控混凝土性能,为提升工程实体质量与施工效率提供了核心技术支撑。
06|特种混凝土:为特殊工程场景提供关键技术支撑
技术特点 水下不分散混凝土具有优异的水下抗分散性与施工稳定性,能够在水流冲刷环境下直接浇筑并保持组分均匀,有效保障水下结构的密实性与强度发展,为跨海桥梁基础、港口水工及水下修复工程提供了可靠解决方案。清水混凝土则通过高精度模板体系与精细化施工控制,实现了一次浇筑成型即达到饰面效果,其表面平整、色泽均匀、质感自然,兼具优良结构性能与建筑美学价值,广泛适用于对表观质量要求高的公共建筑与城市景观工程。植生混凝土通过设计连续孔隙结构,在维持必要力学强度的同时,为植物根系生长提供了空间,实现了工程防护与生态修复的有机统一,已在边坡治理、河道护岸及海绵城市建设等生态工程中成功应用。
在软土固化技术方面,研发了以钢渣、矿粉等工业固废为主要原料的新型固化剂。该材料通过碱激发技术形成地聚物凝胶,能够对高含水率粉质粘土实现快速脱水与高效固化,显著提升土体强度与承载力。该技术具有低碳环保、成本低、施工便捷的突出优势,可有效替代传统水泥,实现废弃土方的资源化利用。
成果应用 上述特种材料与技术已在多项工程中成功应用。在京杭运河三级航道整治工程中,应用软土固化技术处置流塑性土方约30万方,经济效益突出;在沾化至临淄高速、济南至潍坊高速项目中,分别处置桩基弃土42万方和12.2万方,节约工程费用显著;此外,在南京地铁9号线站台回填、海麟广场房建肥槽回填等项目中,也实现了流塑性土的资源化利用,有效降低了外运弃土成本与环境影响,取得了显著的经济、社会与环境效益。
07|高效低碳脱氮功能菌剂系列:突破碳源依赖瓶颈提升脱氮效率
技术特点 南燕实验室通过定向筛选、驯化与基因工程优化,构建了包含高效反硝化菌、厌氧氨氧化菌及复合功能菌群的菌剂体系,核心性能优势显著:
? 脱氮效率高:总氮去除效果稳定优异,出水总氮浓度优于国家一级A排放标准;
? 低碳耗特性:相比传统活性污泥法,碳源消耗量大幅降低,避免额外碳源投加导致的成本攀升与二次污染;
? 抗冲击能力强:通过菌剂固定化技术,菌群可适应更宽范围的碳氮比波动,耐受进水水质剧烈变化。
? 脱氮效率高:总氮去除效果稳定;
? 低碳耗优势突出:相较传统工艺大幅降低碳源消耗,规避额外投加碳源带来的成本与污染问题;
? 抗冲击能力强:借助菌剂固定化技术,拓宽菌群适应的碳氮比范围,提升对进水水质波动的耐受性。
08|高性能钢渣SMA-13沥青路面:实现大宗工业固废高值利用
技术特点 公司自主研发的高性能钢渣SMA-13沥青路面技术,具有较高的强度、耐磨性与耐久性,可大幅延长使用寿命。同时,大规模利用路域外钢渣固废,显著降低了材料成本及碳排放量,缓解石料资源短缺与道路建设需求之间的巨大矛盾,实现二次资源的开发利用及沥青路面服役性能提升。
成果应用 该科技成果已成功在沪昆高速昌金段改扩建项目中成功应用,各项路面性能指标均优于玄武岩或辉绿岩路面,降低全生命周期筑路成本约30%,经济效益显著;同时达到本地大宗固废高值利用的效果,减少自然资源开采和破坏,降低碳排放量,具有较高的社会和环境效益。
09|碱渣固废胶结料:实现狭窄空间回填绿色高效施工
技术特点 公司研发的基于碱渣固废资源化利用的流态胶结材料,以细粒固废作为主要基料,加水硬性固废胶凝材料和水,经拌合均匀,管道输送现浇至工程部位,经物理化学作用可硬化为一定强度的固废材料。配合比具有可控性,可根据需要进行湿容重和强度调整,并实现原材料的精准计量,具备可规模化消纳固废资源,同时具备自流平、自密实、自硬化、免压实的特性和流动性好、适应性强、稳定性好的特点。
成果应用 该材料已在东莞滨海湾新区优质产业空间(一期)项目成功运用,不仅解决了狭窄空间回填密实度和后续工后沉降问题,同时能有效隔绝地下水浸渗,加快施工进度,避免工作面交叉影响,具有显著的经济和社会效益,同时消纳工业固废达到节能减排、变废为宝的效果。
来 源 | 科学技术质量部
供 稿 | 周世康 排 版 | 段海燕
责 编 | 尹沁宇
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