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2023混凝土科学技术奖
【科技进步类】二等奖:彩色清水混凝土性能精准调控及生产应用关键技术研究
时间:2024-09-03 来源:CCPA科技工作部 分享:
针对彩色清水混凝土配制过程中所使用的白色水泥成分里硅酸三钙和铝酸三钙含量高,使得白色硅酸盐水泥的早期水化反应速度快,易出现保坍性差、泌水等工作性能问题,研发了纳米级混凝土高和易性抗泌水专用外加剂,解决了彩色清水混凝土搅拌后泌水、保坍性差的问题。

2024年度 混凝土科学技术奖申报工作紧张进行中,截止日期为9月20日,欢迎业内企事业单位及从业人员申报,科技奖申报请点击:http://jl.ccpa.com.cn,敬请持续关注。





2023年度

混凝土科学技术奖•科技进步类

项目展示







2023年度 混凝土科学技术奖工作于2023年3月启动,至2023年12月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目45项。经过专家评审委员会的初评及终评,共计30个项目获奖,包括一等奖3项、二等奖16项、三等奖11项,其中“基础理论类”2项、“科技进步类”10项、“标准创新类”3项、“技术革新类”15项。

二等奖项目

彩色清水混凝土性能精准调控及生产应用关键技术研究


要完成单位上海建工建材科技集团股份有限公司、上海虹翔混凝土有限公司、湖州上建混凝土有限公司、上海建工如安混凝土有限公司、苏州舜湖混凝土有限公司、上海建工常州建亚建筑构件制品有限公司

主要完成人:吴杰、朱敏涛、瞿威、顾伟宏、刘秀红、李晓庭、朱安标、金自清、蔡春辉、吕恩铝、周强、董赛阳


项目概况

近年来,随着社会的发展,人们的欣赏水平也在逐渐提高。混凝土凭借自身的一些特性,从最初的仅作为结构性部件使用,逐渐发展为可具装饰性、环保性的建筑材料,清水混凝土应运而生。虽然清水混凝土以自然质感作为其装饰特点,可以给人以庄重、大气的感觉,但其单调、呆板、灰暗、一成不变的外观色彩却使产生人压抑的感觉。于是人们设法在混凝土表面上进行处理,使其具有一定的色彩、线条和质感,达到期望的装饰效果和设计需求。

彩色清水混凝土是以白色水泥、彩色水泥或白色水泥掺入彩色颜料,以及彩色集料和白色或浅色集料按一定比例配制而成的混凝土。彩色清水混凝土在保留清水混凝土本身自然质感的同时,又使其具有一定的色彩、线条和质感,迎合现代人们的审美要求,达到期望的装饰效果和设计需求,因此这些年中国清水混凝土产量增长迅速。彩色清水混凝土最主要的一个特点是具有较高质量的外观,因此彩色清水混凝土的表观状态是制备完成后评价其质量的关键,它的表观性能主要受到混凝土原材料、配合比、施工工艺和模板等方面的影响,然而彩色清水混凝土在实际配制过程中极易出现保坍性较差、泌水、出现孔洞、蜂窝麻面等问题,这些严重阻碍了工程进展,影响了工程质量。


针对上述问题,项目完成单位展开了以下研究:


1. 彩色清水混凝土工作性能调控技术


针对彩色清水混凝土配制过程中所使用的白色水泥成分里硅酸三钙和铝酸三钙含量高,使得白色硅酸盐水泥的早期水化反应速度快,易出现保坍性差、泌水等工作性能问题,研发了纳米级混凝土高和易性抗泌水专用外加剂,解决了彩色清水混凝土搅拌后泌水、保坍性差的问题,大大改善彩色清水混凝土施工性及稳定性。搭配自主研发的彩色清水混凝土配制工艺,开发出的彩色清水混凝土表面密实、光泽度高、无蜂窝麻面等问题。

不同配色的清水混凝土

光面白色清水混凝土效果图

2. 彩色清水混凝土模具设计与制备技术


针对彩色清水混凝土制品中拼缝多、色泽不均匀、气泡多的问题,研发了大型清水镜面混凝土预制构件和木纹清水混凝土模具制作技术。采用自粘性防爆聚酯基片膜作为底模,起到防水透气的目的,给混凝土创造了良好的水化与养护环境,促进了混凝土表面镜面效果。木纹板模具在混凝土表面拓印出的木纹肌理自然、密实、无气泡,丰富了彩色清水混凝土制品纹理。

木纹模板施工现场及木纹清水混凝土效果图


覆盖聚酯基片薄膜

镜面清水混凝土效果图

3. 彩色清水混凝土表观质量防护技术


针对彩色清水混凝土表面易泛碱,光泽度下降、受油渍灰尘污染等问题,研发了彩色清水混凝土表面保护剂涂敷工艺,采用喷壶由下至上依次于待喷涂面上喷涂工序,并且确定了防护剂种类、喷涂量与间歇时间。该防护工艺提高了保护效率,为混凝土表面提供了长久的保护,解决了彩色清水混凝土长时间暴露在外,表面破裂、磨损等问题,极大地减少表面受到的污染。

防护剂除污效果测试

主要创新点

1.研发了满足不同应用场景工程要求的彩色清水混凝土材料、工艺和施工技术体系,包括光面白色清水混凝土、镜面彩色清水混凝土、木纹清水混凝土等。

2.研发了解决泌水、离析抓底问题的纳米级混凝土高和易性抗泌水专用外加剂,实现了良好的保坍功能,改善了彩色清水混凝土的工作性能,保证了质量稳定性。


3.开发了适用于清水镜面混凝土构件的钢模复合自粘性防爆聚酯基片膜模具技术,形成光泽度高、镜面光滑的清水混凝土饰面。


4.研发了清水镜面混凝土构件分层施工及其表面防护关键技术,优化了混凝土振捣工艺,实现了清水混凝土表面色泽均匀的镜面效果。

工程应用

彩色清水混凝土性能精准调控相关技术已成功应用在章堰文化馆、上海建工医院、苏州山峰国际双语学校等项目中。

章堰艺术馆项目位于上海市青浦区重固镇,包含展厅一、展厅二、展厅三、接待室和配套用房等单体,展厅二为老建筑改造,其他均为新建,各单体均为1层至2层,占地面积1406m2,建筑面积1053m2。该工程中应用了光面白色清水混凝土,解决了混凝土料性粘结,流动度低等问题,同时还保证了建筑饰面色彩均匀,白色亮度达到理想的效果。2020年被意大利老牌设计网站Designboom选入全球“十佳博物馆及文化中心”榜单。著名建筑杂志Dezeen评选出的世界最佳建筑,并获评了“中国十大建筑”。


上海建工医院门头板项目位于上海市中山北一路666号,该项目中应用彩色镜面清水混凝土,构件在满足设计要求强度、尺寸偏差等设计要求外,还保证了大型彩色清水混凝土预制构件浇筑成型后表面几乎无裂纹、拼缝、气泡等瑕疵,同时表面达到镜面光亮效果。


苏州山峰国际双语学校项目位于苏州市相城区,建筑面积13677.69m2,其中地上建筑面积9987.83m2,地上四层,建筑高度23.95m。建筑外墙表面装饰式样为木纹清水混凝土。工程中彩色清水混凝土需要达到高性能混凝土效果,同时表面呈现复杂凹凸肌理,饰面效果成型自然。




第一完成单位简介

上海建工建材科技集团股份有限公司成立于1953年,是世界500强上海建工集团股份 有限公司的全资子公司,是上海地区预拌混凝土、预制构件生产销售的龙头企业,业务范围 辐射江苏、浙江、安徽、江西、海南等省份的多个重点城市,配套有建材石矿、外加剂、泵 车运输等产业链。建材科技集团预拌混凝土年产量超5000万立方米,位居上海第一、全国 第三、世界第五,具有超高泵送混凝土、特种混凝土等各类高性能功能化混凝土的研发和生 产能力。拥有丰富的预制构件生产经验和强大的预制构件生产能力,年产能近75万方。拥 有完善的科技研发三级体系,技术和产品广泛应用于超高层建筑、地铁隧道、市政建设、公 共建筑、工业建筑和民用建筑等领域,拥有全国建筑业科技进步与技术创新先进企业证书和 上海科委颁发的“高新技术企业”证书,一批小众精品混凝土引领行业技术新风尚。砼创(上海)新材料科技有限公司成立于2015年,公司注册资金4900万元,总部位于上 海市金山工业园区夏宁路666弄112栋,总部办公研发面积2000余平米。目前在华东地区 拥有多个生产基地;公司秉承着守正务实、创新的企业价值观,多年来致力于GRC产品的研 制与开发目前拥有100余名高素质的管理人员和技术骨干及资深的产品设计师,是绿色建材 “砼创石”的专业供应商。



科技奖申报请点击: http://jl.ccpa.com.cn

查看申报通知请点击:关于申报和推荐2024年度 混凝土科学技术奖的通知


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