他研发的“2.0版本”高韧性混凝土 应用在了秋石高架上

  本期发布人:浙江大学建筑工程学院徐世烺教授

  发布内容:重大工程结构安全服役的高韧性纤维混凝土制备与应用关键技术

  提到混凝土,想必大家都不陌生,它打造了钢筋水泥的都市丛林,也于江河之上筑起了桥梁大坝。它带给人类生活的极大便利,但与此同时,混凝土脆性大、易开裂的天然属性也让工程界头疼。自1824年混凝土发明以来,如何增韧控裂、研发2.0版本高韧性混凝土,一直是国内外学术界和工程界奋斗的方向。

  而有个人,就是以提高混凝土韧性为自己研究工作的首要关注点,他就是浙江大学建筑工程学院的徐世烺教授。昨天,徐世烺教授在浙江省科技馆带来了他的科技成果科普发布——《更坚固的结构,更安全的世界》。省水利学会、华东勘测设计研究院科协、省公路学会、省土木建筑学会、省水土保持学会、省岩土力学与工程学会、省安全工程学会、省水泥学会等单位组团参加,现场坐满了来自建筑、水利、交通等工程相关领域的精英,甚至还有人专程从龙游、温州等地赶来。

  外国人眼中的“double K”教授

  打造国际领先的双K理论

  在今年年初的国家科学技术奖励大会上,徐世烺教授领衔的“重大工程结构安全服役的高韧性纤维混凝土制备与应用关键技术”获得了国家技术发明奖二等奖。他的团队研发的这一“2.0版本”高韧性混凝土,突破了混凝土材料脆性易裂、界面薄弱易裂、结构受拉开裂的三大瓶颈。

  千里之堤,溃于蚁穴。一条不起眼的裂缝可以引发一座大型桥梁的跨塌。而在徐世烺教授眼中,混凝土裂缝有着自身的规律。在和混凝土裂缝打了40多年的交道中,他逐渐熟悉了裂缝形成的全过程并发现了其产生的力学规律,最终提出了一个简明的理论——双K断裂理论。这个“神奇”的理论只用了3行极其简洁的公式表达,却可以指出什么情况下裂缝是安全的,什么时候必须修补,甚至能够通过该理论指导材料配制或通过工程措施抑制裂缝发生和发展。

  这项科研成果让徐世烺获得了国家自然科学奖二等奖。也因为这项科研成果,他成为第一个担任RILEM(国际结构与材料研究所实验室专家联合会)技术委员会主席的中国人。

  从科学研究到技术实现从幕墙到高架

  让高韧性混凝土造福更多人

  在双K理论基础上,徐世烺又进一步建立起一套有关混凝土结构裂缝控制的技术新体系,获得国家技术发明奖二等奖的高韧性纤维混凝土也由此诞生。

  “我们的发明彻底解决了混凝土强而不韧、脆性易裂的根本缺陷。”徐世烺在活动现场向大家解释了2.0版本高韧性混凝土,它的极限抗拉应变最高可达8.4%,这个数值比普通混凝土高出800倍。与普通砂浆、混凝土脆性断裂完全不同,高韧性混凝土具有优异的韧性,最大裂缝宽度远小于0.1mm,完全满足严酷条件下的耐腐蚀耐久性要求,为工程结构安全服役提供了关键性材料保障。

  这项科研成果也造福了我们杭州,目前,这种新型混凝土已经应用于杭州秋石高架三期四期等工程的桥面连续结构中。徐世烺告诉大家,这种超高韧性混凝土在延长基础设施寿命方面具有广阔的应用前景。“我们只用增加很少的前期投入,就可以成倍提高基础设施的耐久性,使其寿命延长几十年。”

  虽然读不懂专业名词,但那些你知道的工程都有它!

  徐世烺团队的研究成果已经开始在实际工程中应用。2010年到2011年,两条高韧性纤维混凝土全自动化生产线分别在杭州海外高层次创业园和常州建设部绿色建材基地建立,在国际上首次实现高韧性纤维混凝土的规模化工业化生产,为大型工程结构安全服役提供了保障。

  而我们杭州人熟悉的秋石高架、石祥路工程,在桥梁伸缩缝连续构造中,也应用了高韧性纤维混凝。除此之外,在上海吴淞军港、浙江新岭隧道、常山港特大桥、四川金沙江向家坝等重大工程中都应用了这项科研成果。它还能有效减少甚至免除了结构的维修,大幅度延长了结构使用寿命,从而有效降低水泥用量,减少了二氧化碳排放。

  科学数字

  800倍

  2.0版本高韧性混凝土的极限抗拉应变最高可达8.4%,这个数值比普通混凝土高出800倍

  0.1毫米

  高韧性混凝土最大裂缝宽度远小于0.1毫米

  100%

  应用新技术后,工效比常规方法提高50%,成本降低30%,质量合格率达到100%

 

分享到:
责任编辑:王吉 (FJ015)

评论

抽奖 App 北京时间客户端 签到 已签到 反馈