变质岩应用


项目概况:


贵州省黔东南地区主要矿产为浅变质岩,在混凝土中存在的碱骨料反应风险限制了其在工程建设中应用。项目立足浅变质岩在混凝土中应用共性问题,突破了浅变质岩碱骨料反应机理、碱活性快速表征与高效抑制、浅变质岩机制骨料精细化制备、浅变质岩高性能混凝土设计、制备与应用等国内外关键技术难题,实现了地域性材料资源化利用,引领了浅变质岩在重大工程应用。本项目是贵州省“交通强国”、“乡乡通油路、村村通公路”等重点任务开展的重要举措,也是贵州省脱贫攻坚和乡村振兴的有效途径。

 

项目亮点:


  1. 形成了浅变质岩碱活性特征及其快速检验与高效抑制技术。针对浅变质岩潜在碱活性高效抑制难题,探明了黔东南地区浅变质岩分布特征,揭示了浅变质岩碱骨料慢膨胀型的潜在碱活性特征和碱骨料反应机理,开发了基于电化学阻抗谱的浅变质岩潜在碱活性快速检验方法,形成了基于浅变质岩慢膨胀型潜在碱骨料反应破坏机理的多途径高效协同抑制技术,解决了浅变质岩在混凝土中全面应用的碱活性抑制难题,实现了浅变质岩碱骨料膨胀率降低95%以上;
  2. 提出了基于浅变质岩特征的机制骨料高效生产方法与工艺。针对浅变质岩机制骨料品质调控困难的关键问题,阐明了浅变质岩机制骨料特征对混凝土性能的影响机制,提出了浅变质岩机制骨料球体类似度的快速评价新方法;发明了浅变质岩机制骨料高效生产工艺与装备,形成了浅变质岩机制骨料高品质化、绿色化及智能化生产系统;
  3. 开创了浅变质岩机制骨料高性能混凝土设计与制备技术。针对浅变质岩机制骨料高性能混凝土定量化设计理论不足和制备技术缺失的关键问题,提出基于浅变质岩机制骨料粒形与岩性特征的高性能混凝土配合比设计理论与方法,突破了目前配合比设计无法定量化考虑骨料特性的难题;基于多场景服役环境,制定大体积、超高泵送、自密实、水下灌注、喷射等多类别多等级浅变质岩高性能混凝土设计原则与施工导则;提出浅变质岩机制骨料高性能混凝土性能优化与调控技术,确保了浅变质岩机制骨料高性能混凝土在多场景环境下的长寿命服役。
  4. 创新了浅变质岩机制骨料混凝土工程应用关键技术。基于黔东南地区浅变质岩特点及分布特征,针对工程中不同部位的多样化功能需求,构建了面向不同应用领域与性能需求的碱骨料反应控制关键技术及系列浅变质岩机制骨料交通工程应用关键技术,实现了浅变质岩全域交通工程创新应用。形成了以满足服役性能、面向不同应用需求、资源原位利用的浅变质岩机制骨料交通工程应用全套技术标准体系。

 

荣誉成果:


  1. 贵州省科学技术成果转化奖二等奖
  2. 中国工程建设标准化协会标准科技创新奖二等奖
  3. 中国建筑材料联合会、中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖一等奖
  4. 中国公路学会中国公路学会科学技术奖二等奖
  5. 地方标准《公路工程混凝土预防碱-骨料反应技术规程》DB52/T 1704-2022
  6. 团体标准《公路工程混凝土抑制碱-集料反应技术规程》T/CECS G:D69-01—2020