揭秘湖北建企研发混凝土的“超级应用”

2024年10月28日

已建成的大东湖深隧项目

LUHPC混凝土应用在双柳长江大桥

近年来，随着国家政策的大力扶持、科技进步和绿色低碳转型战略的实施，对绿色建筑施工的要求越来越高，混凝土在建筑施工中的作用尤为重要，也对混凝土材料的转型升级和产业体系提出更高要求。

在湖北，有一批建筑企业立足行业和项目实际，加强对混凝土材料的研发，打造出更加可靠耐实的混凝土，让混凝土的抗渗性和密实度性能大大提升，这些材料已成功应用在跨江桥梁、地下深隧、房建地下室等，助力建筑行业高质量发展。近日，极目新闻记者走访了三家代表企业，揭秘他们的优秀案例。

名称：抗污水侵蚀高耐久混凝土

研发单位：中建商砼

应用项目：大东湖深隧工程

性能：增强抗腐蚀性和高密度

大东湖深隧工程是目前国内传输流量最大、输送距离最长的污水深隧，主隧全长17.5千米。建设中，现场采用双层内外衬套管结构，使用了一种由中建商砼研发的特殊混凝土——抗污水侵蚀高耐久混凝土，具有抗腐蚀性和高密度的性能。

针对结构易开裂、渗漏和耐侵蚀差等难题，为确保水泥固化后混凝土结构的完整性和稳定性，中建商砼运用了抗污水混凝土制备及应用关键技术，开发出了一种可调控混凝土微结构、降低吸水率的超疏水功能材料，攻克了复杂污水环境下混凝土耐久性协同提升技术，研发了高耐污水侵蚀混凝土专用外加剂，实现了浆体粘度降低30%以上的目标，混凝土出机扩展度大于700mm，T500（T500指混凝土流动性测试的指标）小于3秒，6小时后混凝土扩展度大于650mm，T500小于5秒，28天强度提升10%以上，4小时坍落度、扩展度无损失，实现了抗污水侵蚀混凝土在典型工程中的施工与质量控制成套技术；可延长污水环境下混凝土构件的使用寿命，还有助于提高污水处理设施的处理效率。

中建商砼相关负责人表示，抗污水混凝土制备及应用关键技术将在更多的污水处理工程中发挥重要作用，为污水工程的长期服役保驾护航。

名称：LUHPC混凝土

研发单位：中交武港院

应用项目：武汉双柳长江大桥

性能：强度是红砖的10倍

作为目前长江上最宽的钢箱梁悬索桥，武汉双柳长江大桥已进入上部结构猫道施工阶段。在双柳长江大桥建设过程中，预制桥面板就用上了一种特殊的混凝土——由中交武港院新材料公司研发的轻质超高性能混凝土（Lightweight Ultra-high Performance Concrete，简称LUHPC）。

作为一种创新型建筑材料，LUHPC混凝土具有高强度、轻质和高耐久性的特点。

“这种混凝土抗压强度大于120Mpa，抗拉强度大于6MPa，弹性模量大于38GPa。一平方米LUHPC可承重1.2万吨，在同等体积下，其强度是传统混凝土的2倍、普通黏土砖（红砖）的10倍，能够为建筑结构提供更加可靠的支撑。”中交武港院新材料公司相关负责人说。

据介绍，LUHPC大量利用多孔轻骨料，容重比普通混凝土降低约15%（小于2100kg/m^3），能显著减轻桥梁结构自重，降低基础荷载，在保证承载力不变的情况下，进一步减少截面尺寸，为新型桥梁结构的创新设计提供新思路。同时，其优异的抗渗性、抗冻性和抗化学侵蚀性，能在各种恶劣的环境条件下长期保持良好的性能，为平安百年品质工程提供保障。

名称：超韧型高抗渗混凝土改性剂

研发单位：联投湖北路桥

应用项目：联投未来荟项目

性能：抗渗性能远超“国标”

地下室混凝土浇筑完成后，混凝土表面平整光滑、颜色一致，达到结构坚固稳定、防水防潮及隔音隔热的效果，有效防止地下水渗透，保持地下室干燥……

这是去年联投湖北路桥孙马博士团队使用HST-1超韧型高抗渗混凝土改性剂，在位于鄂州的联投未来荟（1、2期）地下2层混凝土浇筑后取得的应用效果。

2022年，孙马博士团队通过对特殊高分子聚合技术、微纳米水分子物理渗透技术研究，将具有防水、抗渗、抗裂、密实、保水等多功能组分的高分子化合材料共聚，使生成的改性剂在混凝土应用中具备优良的抗渗、抗裂的特性，使得混凝土抗渗等级达到P20以上标准（远大于国标要求的P6标准），主要应用于对抗渗抗裂有要求、对高耐久性有要求的混凝土中。

孙马介绍，上述产品较之传统抗渗混凝土中的“减水剂+膨胀剂”，有着更高的抗渗等级、力学性能和耐久性能，同时可节省找平层、防水卷材层、保护层等结构与相应工序工期，混凝土自身刚性防水有效去除常规卷材柔性防水，项目防水综合成本可明显降低。

近年来，联投湖北路桥实施水泥基复合改性新技术产业化项目，目前已延伸到水泥基材料全领域及磷石膏综合利用，目前已在咸宁至九江高速公路二标罗成岭隧道、京港澳高速公路改扩建1标等项目应用施工，这对湖北联投、湖北省路桥集团均有完善产业链及补强产业链的功效。