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2024年遼寧省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)擬推薦項(xiàng)目公示

1.項(xiàng)目名稱(chēng)：綠色高性能混凝土系列技術(shù)研發(fā)

2.科技進(jìn)步獎(jiǎng)及等級(jí)：遼寧省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng) 二等獎(jiǎng)

3.主要完成單位：遼寧省建 (略) (略) 、朝陽(yáng) (略)

4.主要完成人：由世岐、寧柱偉、由煒盛、陳光、金毅、孫順治、曲明富、朱紅超、徐健

5.項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

本項(xiàng)目屬于國(guó)家十二五科技支撐計(jì)劃“煤矸石高性能混凝土技術(shù)研究與應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)2012BAJ17B00）之煤矸石高性能混凝土加工制備技術(shù)及應(yīng)用示范（2012BAJ17B01）的子課題，目前該國(guó)家支撐計(jì)劃已結(jié)題并通過(guò)驗(yàn)收。

立項(xiàng)之初，遼寧省科學(xué)技術(shù)廳從國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》 把“ (略) 發(fā)展” 確定為重點(diǎn)領(lǐng)域，其中的“建筑節(jié)能與綠色建筑”列為優(yōu)先主題，結(jié)合 (略) 發(fā)展領(lǐng)域所面臨的眾多亟待解決的技術(shù)難題，精心規(guī)劃，認(rèn)真組織相關(guān)單位申請(qǐng)了綠色高性能混凝土系列技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，申請(qǐng)編號(hào)：#, 項(xiàng)目致力于解決煤矸石資源化利用于高性能混凝土方面的技術(shù)難題，該項(xiàng)目利廢、環(huán)保，符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，形成示范效應(yīng)后，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

本課題結(jié)合以往煤矸石及煤矸石混凝土研究與應(yīng)用成果，對(duì)自燃煤矸石、混合破碎煤矸石及煤矸石混凝土各方面性能進(jìn)行了綜合研究，研發(fā)了燒結(jié)煤矸石陶粒技術(shù)，開(kāi)辟了煤矸石資源綜合利用的新途徑，尤其在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入的、具有開(kāi)拓性的試驗(yàn)及研究：

（1）研發(fā)破碎煤矸石混凝土技術(shù)。通過(guò)破碎煤矸石為資源的綠色高性能混凝土的研究，通過(guò)配合比優(yōu)化，可配制C30及以下強(qiáng)度等級(jí)的全集料或粗集料混凝土，破碎煤矸石使用比例可占混凝土總質(zhì)量的60%～75%。通過(guò)正交、極差和方差分析方法研究了水膠比、煤矸石等因素對(duì)混凝土耐久性的影響程度。破碎煤矸石混凝土通過(guò)設(shè)計(jì)配合比、選擇摻合料的方法也可達(dá)到現(xiàn)行JGJ/T385-2015《高性能混凝土評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中的要求。但由于破碎煤矸石堆積密度和表觀密度超出輕集料范疇，接近普通碎石，其配制的混凝土密度也類(lèi)似普通混凝土。

（2）破碎煤矸石混凝土技術(shù)應(yīng)用。應(yīng)用破碎煤矸石混凝土技術(shù)開(kāi)發(fā)了煤矸石燒結(jié)磚、煤矸石混凝土、煤矸石混凝土彩瓦、煤矸 (略) 面磚等一系列產(chǎn)品，并大量應(yīng)用于朝陽(yáng) (略) 開(kāi)發(fā)的“毓水蓬萊” (略) 及其新建綜合辦公樓項(xiàng)目，取得了良好的應(yīng)用和示范效果。

（3）既有自燃煤矸石混凝土建筑耐久性調(diào)研。經(jīng)過(guò)對(duì)朝陽(yáng)、阜新、本溪等地多年來(lái)自燃煤矸石混凝土應(yīng)用情況的全面調(diào)查，走訪了數(shù)十家煤矸石混凝土用戶及近百幢各類(lèi)煤矸石混凝土建筑物，完成了《阜新、本溪兩地自燃煤矸石混凝土應(yīng)用情況調(diào)查報(bào)告》、《自燃煤矸石輕骨料混凝土結(jié)構(gòu)耐久性綜述》等多篇論文。在上述工作基礎(chǔ)上，提出了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的自燃煤矸石輕骨料混凝土建筑結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)查報(bào)告。

（4）自燃煤矸石混凝土長(zhǎng)齡期性能研究。對(duì)遼寧省建 (略) 保留國(guó)內(nèi)唯一一份數(shù)百塊近三十年齡期的自然養(yǎng)護(hù)煤矸石混凝土試塊進(jìn)行了長(zhǎng)齡期強(qiáng)度試驗(yàn)及碳化試驗(yàn)。在數(shù)十幢既有煤矸石混凝土建筑物的混凝土構(gòu)件上鉆取標(biāo)準(zhǔn)芯樣達(dá)上百組，進(jìn)行煤矸石混凝土長(zhǎng)齡期強(qiáng)度試驗(yàn)及碳化試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)鋼筋腐蝕試驗(yàn)。

（5）研發(fā)自燃煤矸石混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程。依據(jù)國(guó)家輕骨料混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，總結(jié)調(diào)查及試驗(yàn)、分析結(jié)果，編制了國(guó)內(nèi)第一部具有地方特色并符合地方實(shí)際的煤矸石混凝土地方標(biāo)準(zhǔn)--《自燃煤矸石混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，在以往的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合最新試驗(yàn)成果，分析得出煤矸石混凝土受彎構(gòu)件撓度和裂縫驗(yàn)算公式。
（6）研發(fā)燒結(jié)煤矸石陶粒技術(shù)。課題在研究煤矸石特性及其活化性能的基礎(chǔ)上，以朝陽(yáng)華龍煤矸石為主要原料，通過(guò)優(yōu)選原料、優(yōu)化配比，添加輔料和粘結(jié)劑等措施，在保證陶粒品質(zhì)的基礎(chǔ)上，確定最大化利用煤矸石的原料配合比例；從預(yù)熱溫度、預(yù)熱時(shí)間、焙燒溫度和保溫時(shí)間四個(gè)方面進(jìn)行了焙燒方案的優(yōu)化，確定了燒制陶粒的最佳焙燒工藝，通過(guò)基礎(chǔ)試驗(yàn)探索了一套制備煤矸石陶粒的生產(chǎn)技術(shù)方案；通過(guò)開(kāi)發(fā)煤矸石陶粒技術(shù)，解決了煤矸石組成復(fù)雜，原料可塑性低，均勻性差的問(wèn)題，可以工業(yè)化生產(chǎn)出性能穩(wěn)定的煤矸石陶粒，改善混凝土性能，為徹底消化利用煤矸石資源開(kāi)辟了可行的新途徑。

（7）綠色高性能輕骨料混凝土生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)。朝陽(yáng)華龍通過(guò)煤矸石陶粒開(kāi)發(fā)技術(shù)，建成并投產(chǎn)了年產(chǎn)#立方米煤矸石陶粒生產(chǎn)線，其生產(chǎn)的陶粒堆積密度達(dá)到900級(jí)，筒壓強(qiáng)度不低于6.0MPa，性能較為穩(wěn)定。使用該陶?？膳渲芁C35及以下強(qiáng)度等級(jí)的全輕骨料混凝土，物理力學(xué)及耐久性能基本滿足輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程和混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求。實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，并應(yīng)用于朝陽(yáng) (略) (略) 年產(chǎn)#立方米煤矸石陶粒生產(chǎn)線工程辦公樓工程。煤矸石陶粒和煤矸石混凝土工廠化生產(chǎn)率均為100%，生產(chǎn)效率提高25%以上。

（8）改善煤矸石陶?；炷聊途眯浴⑹┕ば阅芴剿?。試驗(yàn)研究了煤矸石陶?；炷恋氖湛s性能、抗氯離子滲透性能、抗凍性、抗碳化性能和抗?jié)B性能，盡管LC30煤矸石陶?；炷潦湛s率（28d）符合#《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》對(duì)收縮性能的要求，但它要比普通混凝土的收縮率要大很多，煤矸石陶粒結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松、吸水率較大決定了煤矸石陶粒及混凝土的收縮率較大，通過(guò)摻外加劑的方法很難降低煤矸石陶粒混凝土收縮率；通過(guò)摻入適當(dāng)?shù)囊龤鈩?，可以大幅提高煤矸石陶?；炷恋目箖鲂阅?；通過(guò)配合比設(shè)計(jì)等一系列措施，LC30煤矸石陶?；炷恋奶蓟疃取㈦娡?、抗凍性和抗?jié)B性分別達(dá)到T-Ⅳ、Q-Ⅲ級(jí)、D200和＞P12，滿足高性能混凝土要求，能配制高性能混凝土。針對(duì)陶粒密度小，輕質(zhì)，易上浮的問(wèn)題，通過(guò)減少振動(dòng)時(shí)間、增加混凝土的粘聚性，能夠達(dá)到降低輕骨料上浮的目的。

（9）綠色高性能鋼筋混凝土高層建筑的設(shè)計(jì)與建造技術(shù)。采用煤矸石陶粒生產(chǎn)線所產(chǎn)陶粒及破碎煤矸石為骨料，生產(chǎn)混凝土，建設(shè)完成朝陽(yáng) (略) (略) 年產(chǎn)#立方米煤矸石陶粒生產(chǎn)線工程辦公樓示范工程，并對(duì)其建筑設(shè)計(jì)及建造技術(shù)進(jìn)行了研究。在建筑規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式及空間不發(fā)生變化的情況下，用陶粒混凝土新材料替代普通混凝土施工，使該建筑工程綜合成本下降20.40%，綜合建筑節(jié)能率達(dá)到75%以上。

本課題對(duì)煤矸石及混凝土性能進(jìn)行系統(tǒng)的、全面的研究，取得了許多有指導(dǎo)意義及廣泛應(yīng)用價(jià)值的成果，為煤矸石在建筑結(jié)構(gòu)方面綜合利用提供了有力的技術(shù)支撐，填補(bǔ)了煤矸石混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)研究的空白，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平；燒結(jié)煤矸石陶粒技術(shù)及工業(yè)化生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)外尙屬首例；《自燃煤矸石混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》可操作性強(qiáng)，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。本項(xiàng)目發(fā)布并實(shí)施遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)1部，發(fā)表論文10余篇，獲得發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)，完成了項(xiàng)目合同的指標(biāo)要求。

6.主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等目錄（不超過(guò)10件）