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毫米級超細骨料打造“超級混凝土”,破解世界難題!

2022-04-13 來源: 中國振動機械網(wǎng)
大橋上,路面的瀝青混凝土被滾滾車流擠壓得如“橡皮泥”一般四處游移,以致成為大橋建造中“世界性難題”。如何破解鋼箱梁與瀝青混凝土粘合不牢這一問題?湖北建橋軍團主力軍&..

大橋上,路面的瀝青混凝土被滾滾車流擠壓得如“橡皮泥”一般四處游移,以致成為大橋建造中“世界性難題”。如何破解鋼箱梁與瀝青混凝土粘合不牢這一問題?湖北建橋軍團主力軍——中交二航局研發(fā)出超高性能混凝土(UHPC),打破大橋橋面“壞了修、修了壞”的怪圈,被譽為“近三十年中最具創(chuàng)新性的工程材料”。

 

 

像繡花那樣拌和混凝土

 

超細粉磨得比水泥還細、鋼纖維直徑僅0.2毫米……10分鐘內(nèi),8種粉料按不同配比攪拌出“超級混凝土”出爐,很快成為“鋼鐵戰(zhàn)士”。這是4月8日記者在中交二航武漢港灣新材料有限公司看到的一幕。

 

這家位于麻城市的湖北“專精特新”小巨人企業(yè)里,機器轟鳴,一輛輛滿載剛剛出廠粉料、用于拌和“超級混凝土”的貨車駛出廠區(qū),開往一個個世界級橋梁建設(shè)工地。

 

“這些粉料用于橋梁預(yù)制構(gòu)件、橋面鋪裝、索塔鋼混結(jié)合段等工程關(guān)鍵部位,能解決世界性難題。”該公司副經(jīng)理房艷偉說。

 

 

眼下,大跨度斜拉橋、懸索橋普遍采用鋼橋面。橋面與瀝青是不同材質(zhì),鋪在一起極易開裂、推移、破損,使得橋梁通車不久便需大修。采用“超級混凝土”后,橋面混凝土層與橋底面鋼板牢牢融為一體。

 

房艷偉稱,與普通混凝土相比,超高性能混凝土加入了石英砂、鋼纖維等原料,強度可達200兆帕,比普通混凝土“強壯”4倍,使橋面具有超高耐久性和抗壓、抗拉力學性能,被稱為“流動的鋼鐵”。神奇的是,“超級混凝土”不僅“長”得壯,“身子”還很柔軟,其韌性是一般混凝土的250倍,經(jīng)歷700次反復(fù)冷凍、解凍的凍融循環(huán)后仍然完好無損。

 

記者看到,這種神奇的背后,是毫米級骨料、微米級水泥、亞微米級硅灰……混凝土拌和,在這里不再粗放,變得“繡花”般精細,使它成為橋面攤鋪“神器”。

 

 

30年攻堅“減水劑”

 

記者了解到,“超級混凝土”的眾多原料中,減水劑是關(guān)鍵。這個被稱作工業(yè)“味精”的外加劑,長期需要從日本、德國等地進口。

 

“打破壟斷,關(guān)鍵核心技術(shù)必須掌握在我們自己手中。”中交二航武漢港灣新材料有限公司總工秦明強介紹,“超級混凝土”減水劑實現(xiàn)國產(chǎn)化,歷經(jīng)了幾代人30多年不懈努力。

 

挑戰(zhàn)世界難題,突破技術(shù)瓶頸。上世紀70年代開始,二航局科研所成立課題組,開始研究在混凝土中摻入外加劑。他們反復(fù)試驗摸索新配方,并與武漢理工大專家團隊攜手,每天耗費一噸左右的原材料,終于在2005年研發(fā)出國產(chǎn)高強混凝土的減水劑,減水率從30%提升至45%。

 

近日,中交二航武漢港灣新材料有限公司研發(fā)的兩項混凝土應(yīng)用技術(shù)成果,經(jīng)專家認定為“達到國際領(lǐng)先或先進水平”。此前,“提高海工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命成套技術(shù)及推廣”等兩項技術(shù),獲國家科技進步二等獎。11項發(fā)明獲發(fā)明專利授權(quán)。

 

 

為“橋都”補鏈強鏈

 

馬爾代夫,碧海藍天、風光旖旎,連接首都馬累、機場島和胡魯馬累島之間的跨海大橋矗立深海中。

 

這座由中交二航局建造的中馬友誼大橋2018年通車,成為“一帶一路”上的精彩之筆,由于采用低粘度UHPC進行合龍段鋼箱梁的橋面鋪裝,硬化后無一條裂縫,經(jīng)受強腐蝕嚴苛考驗,向世界展示出湖北建橋軍團的實力。

 

去年底通車的濟南鳳凰黃河大橋,是黃河上最寬的大橋。該項目使用鄂產(chǎn)“超級混凝土”總方量超過1.4萬立方米,橋面鋪裝總面積超過9萬平方米,為國內(nèi)面積最大、方量最多的同類項目。

 

 

據(jù)悉,近年來中交二航鄂產(chǎn)“超級混凝土”已在丹江口特大橋等10多座特大橋上成功應(yīng)用。房艷偉稱,這種新材料在施工中能降低50%以上的二氧化碳排放,更為綠色環(huán)保。

 

鄂產(chǎn)“超級混凝土”不僅變革橋梁建設(shè),更延伸湖北橋梁全產(chǎn)業(yè)鏈,補齊橋梁加固維修短板。據(jù)悉,目前,武漢橋梁產(chǎn)業(yè)已達千億級規(guī)模,覆蓋橋梁設(shè)計、建造、監(jiān)理、材料等全產(chǎn)業(yè),成為名副其實的“中國建橋之都”。


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石英砂 骨料 超高性能混凝土

責任編輯:曉麗
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