机制砂高性能混凝土技术

技术背景：

“世界桥梁看中国，中国桥梁看贵州”。贵州作为全国唯一没有平原的省份，山高谷深，沟壑纵横，其特殊的地理环境，造就了贵州的万桥飞架。在喀斯特高原上架起2万多座桥，实现悬索、斜拉、拱式、梁式桥梁类型全覆盖，有了“世界桥梁博物馆”之美誉。

贵州桥梁多建于崇山峻岭间，地形地质复杂，气候环境恶劣，工程建设所需砂石运输困难且河砂匮乏。我司团队通过技术创新，因地制宜的将当地矿石加工成机制砂，替代传统河砂，助力了复杂山区桥梁工程的建设。团队承担了多项省部级机制砂、机制砂高性能混凝土和机制砂沥青混合料应用于公路工程建设技术方面的重大科研项目，建立了山区机制砂技术及应用标准规范体系，具有技术先进性与适用性，实施标准引领，解决了山区高速公路建设中机制砂高性能混凝土关键技术难题，支撑了平塘特大桥等一大批世界级峡谷桥梁的建设，有力推动了“绿色交通”的发展。

技术亮点：

（一）机制砂高性能混凝土技术及推广应用

针对高速公路钢筋混凝土桥梁工程的梁、板等上部结构具有的“预应力结构、混凝土强度要求高”的特点。基于混凝土断裂理论和最紧密堆积理论对高强度机制砂高性能混凝土的砂率、胶凝材用量等配合比参数进行优化，研发出电通量低于1000C的C50~ C60机制砂高性能混凝土。该技术成果在钢筋混凝土桥梁工程的梁、板等上部结构中全面进行了推广应用，总体推广应用规模达到1617万立方米。推广应用的典型工程有六冲河特大桥、鸭池河特大桥、赫章特大桥、北盘江特大桥、三岔河特大桥及兴义环线高速项目等。

（二）机制砂自密实系列混凝土技术及推广应用

采用高减水率、高保水的聚羧酸减水剂与增粘剂复合使用，大掺量下单掺或复掺活性矿物掺合料，研发出坍落度大于250mm、坍落扩展度大于650mm、倒坍落度筒流出时间小于15s、电通量低于1000C的机制砂自密实混凝土。同时，将自密实混凝土技术引入片石混凝土施工中，将传统的片石混凝土施工时先浇筑混凝土后掺入片石的施工工艺改变为先摆放片石然后再浇筑混凝土的施工工艺。该技术成果已在7个高速公路项目的部分桥梁的桩基、主塔、墩身和主体承重构件工程中推广应用，应用规模达到106万立方米。推广应用的典型工程主要有：清水河特大桥、总溪河特大桥、北盘江特大桥及香火岩大桥等项目。

（三）特种机制砂高性能混凝土技术及推广应用

基于混凝土连续级配最紧密堆积理论，通过优选矿物掺合料，优化配合比参数，外加剂协同增强及高流动性与抗离析性协同技术等手段，成功制备出机制砂水下抗分散混凝土、机制砂抗扰动混凝土、机制砂高扬程泵送混凝土、机制砂大体积混凝土等系列特种机制砂高性能混凝土技术指标体系，满足了高速公路各个结构部位、各种工况条件下对高性能混凝土的需求，确保了高速公路建设的质量和进度。该技术成果已在贵州省9个高速公路项目钢筋混凝土桥梁的高墩、桥梁承台、高塔施工中推广应用，应用总量为36万立方米。推广应用的典型工程主要有：平塘大桥、坝陵河特大桥、马岭河特大桥及赫章特大桥等项目。

（四）机制砂沥青混合料技术及推广应用

通过大量的试验研究，提出适应贵州地区隧道条件的温拌机制砂沥青混合料成套应用技术，提出基于机制砂沥青混合料路用性能的温拌沥青混合料材料设计方法和隧道道面温拌机制砂沥青混合料施工工艺及质量控制方法，提出适合贵州地区抗滑、抗水损害、抗高温车辙性能优良、工程经济性良好的机制砂级配沥青混合料配合比设计与工程应用配套的关键技术。相关研究成果已成功应用于贵阳市市政道路、六威高速项目及遵毕高速项目等项目，增强路面抗车辙能力和水稳性，且增加了行车舒适性。

（五）公路工程机制砂应用技术标准规范体系

依托机制砂的相关研究成果，创新团队编制了《公路工程机制砂应用技术规范》JTG/T 3681-2024等多项标准规范。构建了山区机制砂应用标准规范体系，实施标准引领，建立了机制砂与机制砂高性能混凝土原材料、技术性能、配合比设计、施工及质量检验与验收等技术指标，解决了山区高速公路建设中机制砂混凝土关键技术难题，有力推动了“绿色交通”的发展。同时，编译了《公路机制砂高性能混凝土技术规程》英文版，符合我国倡议的“一带一路”战略，促进我国机制砂混凝土技术成果在国际市场的应用。并用于指导“格鲁吉亚E60高速公路F4项目”建设，应用效果良好。

荣誉成果：