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        2021混凝土科學技術獎
        【科技進步類】二等獎:低碳理念下綠色混凝土預拌生產關鍵技術與應用
        時間:2022-04-27    來源:CCPA科技工作部    分享:
        2021年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2021年5月啟動,至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計33個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎18項、三等獎14項,其中“科技進步類”16項、“技術發明類”1項、“技術革新類”16項。
        2021年度中國混凝土與水泥制品協會

        混凝土科學技術獎?科技進步類

        項目展示

        2021年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2021年5月啟動,至12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計33個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎18項、三等獎14項,其中“科技進步類”16項、“技術發明類”1項、“技術革新類”16項。


        二等獎項目

        低碳理念下綠色混凝土預拌生產關鍵技術與應用




        主要完成單位:中建商品混凝土有限公司

        主要完成人:王軍、趙日煦、熊龍、包明、余昆、李興、邢菊香、張恒春、黃漢洋、黃暑年、王淑、金宏程




        評審委員會評語

        • 本項目針對預拌混凝土生產過程中的選材、設計、生產、供應、產品五大環節對環境的影響,基于低碳理念提出系統性的解決措施,形成了低碳理念下綠色混凝土預拌生產關鍵技術,并建立了綠色生產矩陣體系,對預拌混凝土生產過程中的節能、降耗和減少碳排放具有引導和推動作用。

        • 混凝土是高消耗性最大宗建筑材料,也是目前固廢綜合利用的最佳出口。項目通過全過程系統設計和控制理念實現低碳目標,非常有價值。已取得非常好的社會經濟效益,推廣應用前景廣闊。



        項目概況


        本項目針對預拌混凝土生產過程中的“選材”、“設計”、“生產”、“供應”、“產品”五大環節對環境的影響。

        • 在“綠色選材”上,基于低碳理念的指導,從原材料入手,利用廢棄資源、再生骨料替代材料、自研的綠色高性能聚羧酸減水劑進行“綠色選材”質量控制;

        • 在“綠色設計”上改變傳統以強度為設計核心的思維觀念,引入以耐久性設計為主的混凝土產品設計理念,提高產品服役壽命,發明了超小粒徑膠束溶液早強劑和減縮劑,形成了制備高性能特種混凝土功能型外加劑,利用大宗工業廢棄物成果制備出大體積防輻射混凝土、自修復混凝土、泡沫混凝土,實現預拌混凝土高性能、功能化間接節約社會資源;

        • 在“綠色生產”上開展封閉式料倉、花園式廠站建設,進行除塵設備改造等工作,達到降低污染、節能減排等目的,并通過對固體廢渣的水化活性和激發機理研究,突破固廢活性低及傳統活化工藝效能低的技術瓶頸,利用改性納米級二硫化鉬形成高活性固廢摻合料的低能耗高效制備技術,實現大宗工業廢棄物的高性能化及綠色消納,形成固體廢渣改性資源化利用最大化的關鍵技術;

        • 在“綠色供應”上建立運輸管理體系與泵送管理體系,實現規范化管理,通過對預拌混凝土流體力學模型及流變機理分析、泵管潤濕和降阻機理分析,發明了替代傳統潤管砂漿的高分子潤管劑;

        • 在“綠色產品”評估上建立碳排放評估管理體系、建立產品耐久性能評估管理體系、引進“環境標志產品認證管理體系。

        本項目基于低碳理念提出系統性的解決措施,形成了低碳理念下混凝土綠色生產環境污染最小化、固體廢渣改性資源化利用最大化、大宗工業廢棄物實現預拌混凝土功能化的一系列關鍵技術,以降低環境負擔、節約資源為目的,實現預拌混凝土的綠色化生產。

        ▲廢棄混凝土砂石分離系統

        花園式攪拌站建設



        主要創新點



        1.基于碳排放管理下分析預拌混凝土生產對環境的影響,提出了單方混凝土的碳排放計算公式,同時將技術與管理手段相結合,形成低碳理念下混凝土綠色生產環境污染最小化的關鍵技術。

        2.通過對固體廢渣的水化活性和激發機理研究,突破固廢活性低及傳統活化工藝效能低的技術瓶頸,形成固體廢渣改性資源化利用最大化的關鍵技術。

        3.通過研發特種混凝土功能性外加劑,建立特種混凝土材料體系功能化設計與調控方法,實現了固廢的大規模功能化應用,利用大宗工業廢棄物實現預拌混凝土功能化的關鍵技術。


        應用效果



        本項目在湖北、江西、山西、福建、江蘇、安徽等地進行推廣應用,取得了良好的實施效果。以中建商品混凝土青山站為例,該站占地30畝,設計年產能120萬m3。在“綠色選材”上,混凝土中工業廢渣利用率達到30~50%,2019~2020年青山站減少工業廢渣排放量18.82萬t。

        在“綠色設計”上:該站通過使用普通混凝土高性能化技術,生產的混凝土施工性能、力學性能、耐久性良好。

        在“綠色生產”上:加強管理體系和廠站建設,該站從原材料選用、進場質量控制、材料消耗控制、生產過程廢棄物回收利用等全過程實行嚴格管理,實現自動化生產。站內綠化面積達到40%,起到綠化、除塵等作用。在站里設立標識牌、防護欄,安全生產。使用全封閉式生產線,大大降低了粉塵、噪音對周邊居民及環境的影響與污染。利用廢水廢渣,節約資源。

        中建商品混凝土有限公司武昌廠綠色攪拌站建設

        在“綠色供應”上:對司機、泵工進行運輸、泵送管理體系的宣貫,加強監督,保證混凝土正常供應和安全生產,退貨率控制在最低水平,節約了大量的社會資源。

        在“綠色產品”上:該站供應的混凝土,工程實體結構經過回彈、鉆芯取樣,其力學性能、耐久性能均滿足設計要求。經碳排放評估體系計算,單方混凝土碳排放量比常規生產的混凝土供應站減少碳排放17.7%。

        利用該項目成果進行質量控制的預拌混凝土已經在武漢綠地國際金融城、光谷大道、海西商務大廈等近50多項大型、特大型工程中成功應用。通過普通混凝土高性能化技術途徑,有效控制混凝土的水化熱溫升、內外溫差、降溫速率,降低裂縫出現風險。

        該技術適用于建材行業預拌混凝土生產和現代攪拌站建設,不僅可以節約天然資源、簡化生產施工工藝、降低生產過程中噪音產生和污染物排放、還可為預拌混凝土綠色化生產過程缺乏管理控制體系的問題,提出一個體系性地、全面的解決方案,對指導預拌混凝土行業的低碳綠色化生產起示范作用,推動行業可持續發展。


        企業介紹



        中建商品混凝土有限公司,于2008年掛牌成立,是世界500強企業——中國建筑旗下唯一混凝土業務平臺、全國最大商砼上市公司——中建西部建設股份有限公司的主要骨干成員之一,為湖北省高新技術企業。肇端于1995年建立的中建三局總承包公司現場攪拌站,公司現已發展成為注冊資本8.6億元,擁有員工4600余人,年產混凝土超千萬方的行業領先企業,具有預拌混凝土行業最高(二級)資質。公司積極實施跨區域、全產業鏈發展戰略,致力為客戶創造價值。立足武漢,開拓全國,現成了華中、西南、西北、華南、華北、東北6大產出區,在全國14個省市布局了50余座攪拌站、擁有80余條混凝土生產線,并成功進軍阿爾及利亞海外市場,形成了以預拌混凝土為中心,礦產資源、設備運輸、新型建材等為支撐的多業并舉的產業格局。近年來,公司積極順應政策導向,打造綠色科技競爭優勢。成立“中國建筑混凝土技術中心”,與武漢理工大學等知名高校院所廣泛開展合作,形成19項達到國際先進和領先水平的科研成果、84項國家專利、14項省部級以上工法,特別是在清水混凝土、彩色混凝土、泡沫混凝土等細分領域擁有領先技術優勢。公司自主研發了國際先進水平的“預拌混凝土綠色生產集成技術”,建設了一系列環保節能示范站點,并成功進駐城市工業園區、通過中國環境標志產品認證、進入政府采購清單,有力促進了行業轉型升級。二十多年來,公司先后為華中、西南、華北、西北區域第一高樓等眾多地標建筑提供產品服務,并積極開展扶困助學、捐資修路等公益活動回饋社會,創造了良好的經濟社會效益,先后榮獲全國五一勞動獎狀、全國工人先鋒號、中國混凝土行業“優秀企業”、中國企業商務AAA級信用企業、湖北省文明單位、武漢市“十佳兩型企業”等諸多榮譽。放眼未來,公司將秉承“為人類建筑提供堅強柱石”的企業使命,以最佳的產品和服務,與客戶共同澆筑時代的豐碑,助力中國城鎮化的偉大進程。



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