《超高结构轻集料混凝土研发及百米级泵送施工关键技术》

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项目研究属于土木建筑工程施工技术领域轻集料混凝土因其具有密度小、保温性好、耐久性强等优点,在工程中广泛应用于屋面工程或预制隔墙等部位,由于其强度控制困难、工作性能较差,极少应用于主体结构。随着城市化的快速发展,高层和超高层建造日益增多,建筑自重增大对地基基础及周边环境的影响日益明显,尤其是紧邻轨道交通或大型基础设施等对变形要求敏感环境时,对建筑结构自重提出较高要求,控制结构材料容重是行之有效的方法,因此,研发满足超高结构需要的高性能轻集料混凝土及成套施工技术势在必行。

针对轻集料混凝土在高层结构中应用缺乏的现状,围绕高性能轻质混凝土材料研发、超高泵送基础理论研究、轻集料混凝土防离析防分层施工控制工艺等展开科技攻关,研究成果形成百米级超高结构轻集料混凝土泵送施工技术体系。

1、主要技术创新内容:

(1)百米级超高泵送的轻集料高强高性能混凝土制备技术。形成了轻集料混凝土新的制备方法,通过对轻集料混凝土中粗骨料、普通硅酸盐水泥、粉煤灰、页岩型陶粒、外加剂等进行选择及配合比优化,满足了百米级的泵送需求,研发的轻集料混凝土容重为17kN/m3,具有较低氯离子渗透率和低导热系数的轻集料混凝土,满足结构设计、高耐久性和保温性能的要求。提出的轻集料混凝土新型搅拌制备方法,可有效避免轻集料混凝土在制备过程中陶粒上浮引起的混凝土离析。

(2)基于骨料内水分吸收释放与管内压力控制的轻集料混凝土百米级泵送施工技术。形成了轻集料混凝土超高泵送关键技术,通过对轻集料混凝土泵送过程中的流动方式、压力变化、水分吸收、泵送摩擦等研究,有效解决了不同泵送压力作用下骨料中水分含量的控制难题。提出了轻集料混凝土成套施工方法,避免了超高泵送中轻集料混凝土陶粒上浮及和易性差等问题,实现了轻集料混凝土百米级泵送。

2、知识产权:成果获得发明专利2项,其中授权发明专利1项,核心专利涵盖轻集料混凝土的研发、制备、施工工艺等方面。经权威机构查新和专家验收,研究成果属国际先进水平。

3、应用推广情况:项目于2015年7月26日,在静安60号地块工程进行了泵送试验,成功将轻集料混凝土泵送至130m高度。国泰君安办公楼项目位于地铁13号线上方,对结构的自重及变形控制要求较高,结构用轻集料混凝土泵送高度约100m,取得较好效果。该成果在静安嘉里综合发展项目(南区)、上海红宁护理院等工程得到成功应用,推动了项目的高标准实施。

技术成果的应用,累计新增产值2371.00万元,新增利润165.97万元,新增税收74.80万元,经济效果显著。可为邻近地铁隧道等对建筑变形要求严苛的工程提供较好的解决方案,具有较为广阔应用前景。

成果说明

发明成果在静安嘉里综合发展项目(南区)、国泰君安办公楼项目、上海长宁护理院项目等高层超高层工程中得到了成功应用,取得了较好的效果,在以下几个方面体现了发明成果的优势: (1)轻集料混凝土容重小,强度高,大幅降低结构自重,满足了环境敏感区,特别是邻近地铁区域对控制变形要求高的工程需要。 (2)研发的轻集料混凝土具有良好的可泵性与和易性,为混凝土的超高连续泵送施工和自密实浇捣施工创造了条件,通过泵送施工工艺的改进,能够实现轻集料混凝土百米级泵送。 (3)研发的轻集料混凝土中具有较低的氯离子渗透率,

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