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中国建筑材料科学研究总院建院以来重大科技成就

混凝土及水泥制品工业的开拓者

来源:CNBM  发布时间:2010/10/12 18:53:52

       目前,我国混凝土材料的研究和应用处于国际先进水平,这与总院在此领域的多年潜心研究、多项开创性成果密不可分。

       旧中国对混凝土的研究几乎处于空白,建院初期的首任混凝土室主任吴中伟院士是扭转这种落后状态的第一人,他在国内首次提出“混凝土科学”的概念,组织起了新中国第一支混凝土科学研究队伍,规划、设计并引导了我国混凝土和水泥制品的科学研究与技术开发,提出了“混凝土中心质假说”、“膨胀混凝土及裂缝控制”等理论,建立起了我国混凝土研究的经典理论。

       1952年总院制订了第一部全国统一的“通用水泥”国家标准、1987年第一部混凝土外加剂产品标准、2003年第一部高强高性能混凝土用矿物外加剂标准。建院60年以来,共制订、修订了近百项混凝土标准,有力地促进了水泥混合材和混凝土掺合料的开发研究、化学外加剂产品规范化和质量提高,也促进了混凝土施工技术的革命。

       20世纪60年代初,针对当时一些生产厂在混凝土蒸汽养护中出现的强度和耐久性下降问题,总院对水泥混凝土湿热处理全过程进行了全面研究,明确了预养期和升温期是影响混凝土质量的关键,形成了“用水泥混凝土初期结构强度控制湿热处理预养期和升温期,以保证水泥混凝土制品质量”的理论。这一研究成果解决了蒸养混凝土强度和耐久性下降问题,为水泥制品行业的发展做出了重要贡献。

       总院是我国水泥制品工业的开拓者。新中国成立初期,随着国民经济的恢复和建设高潮的到来,钢材、木材等原材料的供需矛盾日益突出,1956年,国家提出扩大钢筋混凝土制品品种和使用范围、代替钢材和木材的要求。总院研究开发成功钢筋网水泥船、硅酸盐自应力混凝土输水、输油、输气压力管及配套接头,并用于国民经济建设中,创造了巨大的社会经济效益。截至“九五”期末,全国累计生产自应力混凝土管68000公里,预应力混凝土管24000公里,节约钢材1475万吨。累计生产各种规格的水泥电杆10800万根,节约木材4300方。20世纪80年代,开发的“采用抗碱玻璃纤维增强和低碱度硫铝酸盐水泥的双保险技术”解决了GRC材料的耐久性能问题,采用铺网喷浆工艺与玻璃纤维切割喷浆工艺使这项科技成果达到实用化程度,在我国已得到大规模应用。

       化学外加剂是能够显著改善混凝土新拌性能和硬化性能的第五组分。总院在20世纪50年代初研究成功了中国第一个混凝土外加剂—长城牌加气剂,应用于塘沽新港、治淮等工程。从20世纪80年代初开始,总院对外加剂的合成、复配及应用技术进行了系统全面、广泛深入的研究,相继开发了萘系、蒽系、洗油、氨基磺酸盐、改性三聚氰胺减水剂、聚羧酸系高性能减水剂等新品种外加剂,成果转让至全国上百家外加剂生产企业,应用到国家各个工程建设领域,创造了巨大的社会经济效益。

       结合总院研制的新品种水泥,研究开发了多个特种水泥混凝土技术,扩大了不同性能要求工程的选材范围,满足了特殊混凝土工程的需要,成功应用于川黔铁路隧道的瓦斯治理、成昆铁路隧道岩体腐蚀介质对混凝土侵害的防治、青藏铁路混凝土防腐措施和冻土地带混凝土的选材、大亚湾核电站混凝土核废料处理罐等工程。

       总院在工程碱-集料反应预防、混凝土裂缝检测和修补方面开展了多项创新研究。早在20世纪50年代,混凝土科技人员率先向水利部领导提出了防止水工混凝土发生碱-集料反应破坏的建议,受到水利部领导的高度重视并被采纳,为杜绝50年来我国水工混凝土工程因发生碱-集料反应而造成的危害做出了巨大贡献;为青藏铁路全线进行了集料碱活性分析和混凝土碱-集料反应安全性评估,为保证全线混凝土碱-集料反应安全提供了科学依据;采用微细化技术、复合技术、聚合物互穿网络技术研制的新型水泥基修补材料,广泛应用于混凝土表面与裂缝修补、补强加固、堵水止漏和紧急抢修工程的灌浆工程中。

       混凝土耐久性与国民经济、社会安定、环境保护、可持续发展等密切相关,是工程界关注的重大科技问题。从“九五”计划开始,总院承担了国家重点科技攻关——“重点工程混凝土安全性的研究”、“新型高性能混凝土的研究和应用”和“高性能道路水泥混凝土的研究和应用”等项目,围绕提高混凝土耐久性能、延长混凝土工程寿命开展了大量系统的研究和工程示范应用,整体推进了我国混凝土耐久性研究和高性能混凝土工程应用的进程。

       总院在混凝土技术领域先后荣获多项全国科学大会奖、国家科技进步三等奖、二等奖等。

 

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