青藏高原凝灰岩粉大坝混凝土高质高性能化关键技术研究与应用

  • 获奖名称: 青藏高原凝灰岩粉大坝混凝土高质高性能化关键技术研究与应用
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 长江科学技术奖
  • 授奖单位: 长江技术经济学会
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院、华电西藏能源有限公司大古水电分公司、中国水利水电第九工程局有限公司、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
  • 获奖年度: 2022
  • 获奖人员: 石妍，李家正，汪良，何定全，李杨，向前，訾进甲，姜宏军，李明霞，阮波，林育强，蒋怀宇，路明，蒋文广，廖浚成
  • 成果简介:1.主要内容 青藏高原地区水力资源开发正加速进行，但水电工程建设面临混凝土原材料来源广、品种多、成分复杂的问题，当地矿物掺合料严重匮乏。传统的优质掺合料需借助陆路、铁路等方式从周边省份长距离外购，不仅提高了建设成本，降低了工程质量，工期进度无法保障，也不符合当前低碳、集约和环境协调的产业政策。同时，严酷复杂的气候条件对大坝混凝土的服役特性与耐久能力更提出了严峻考验，要求其具有优质的原材料组成体系、较高的配合比设计水平、较强的质量管控能力和完备的性能保障措施。因此，亟需开展青藏高原当地筑坝材料的开发应用及高质高性能化提升。 项目围绕青藏高原凝灰岩粉大坝混凝土的高质和高性能化关键技术开展研究，探明凝灰岩粉掺合料的原岩特性和品质指标，揭示凝灰岩粉掺合料复合胶材体系多维度和多层次的性能时变规律，提出凝灰岩粉大坝混凝土的高质化配制技术、高性能化调控措施和多元化性能保障手段，形成了完备的凝灰岩粉大坝混凝土配制与保障技术体系，旨在为当地凝灰岩粉掺合料的开发应用提供支撑，为青藏高原复杂环境下水电开发的提质增效、降本低碳建设提供保障。 2.主要创新点 （1）开发了青藏高原天然火山灰质凝灰岩矿物掺和料，揭示了凝灰岩粉原岩特征及三大效应，阐明了多元复合胶凝体系的水化促进及性能协调机制，建立了凝灰岩粉矿物掺合料的质量控制标准，解决了青藏高原筑坝混凝土的矿物掺合料短缺问题。成果纳入电力行业标准，并应用于大古工程。 （2）提出了青藏高原凝灰岩粉大坝混凝土配制技术，形成了骨料高质生产的制备与性能调节技术体系，研发了温降过程补偿收缩的防裂抗渗技术，实现了“强度稳步增长、微体积变形、低绝热温升、抗冻耐久”的高性能目标。成果形成专利，并应用于大古、拉洛水电工程。 （3）提出了青藏高原“一日四季”气候下拌合物VC值动态控制技术，研发了大坝混凝土表层强化与损伤修复技术、保温保湿施工工艺，形成筑坝材料现场质量保障技术体系，解决了高海拔干冷河谷碾压混凝土层间结合质量控制与大坝保温保湿难题。成果形成专利、工法，并应用于大古等工程。 3.先进程度 通过查新可知：在国内所检文献中，未见与委托项目查新点相同的文献报道，该委托项目查新点具有新颖性。 4.产生效益 项目开发了当地新型凝灰岩粉掺合料，形成了青藏高原凝灰岩粉大坝混凝土高质高性能化关键技术与应用体系，成果已成功应用于大古、拉洛、街需、构皮滩、龙潭嘴、周宁、王甫洲、池潭、都江堰等十余项水利水电工程，产生直接和间接经济效益超5亿元，技术、经济与社会效益显著。 5.推动科技进步作用 相关成果成功应用于西藏大古、街需、拉洛等水电工程，不仅保障了大古水电站的施工进度，促进了高海拔严酷复杂环境下的水电工程建设，解决了西藏地区水电工程对混凝土矿物掺合料的迫切需求，推动了当地材料的资源化和规模化应用，还为青藏高原复杂环境下水电开发的提质增效、降本低碳提供支撑，促进了行业的科技进步，具有广阔的应用前景。