誕生于我國的一項項工程建造刷新着世界紀錄,被譽為“世界最高水電廠房”的烏東德水電站亦是如此。
這個超級水電站地處金沙江幹熱河谷地區,這裡日照強烈,氣候特點幹熱、低濕、多風,最熱時大壩施工平台氣溫高達40多度,苛刻的環境對建築材料的穩定性、耐久性提出了更高要求。由于大壩所要承擔千萬級蓄水任務,因此,抗裂、防滲透尤為重要。
無數次的工程建設汲取了經驗和智慧,烏東德大壩正式應用低熱水泥來建造高拱壩,成為世界首座全壩應用低熱水泥的特高拱壩。
圖片來源央視畫面
低熱水泥屬于矽酸鹽水泥系列,以微膨脹低熱矽酸鹽水泥為例,面對烏東德特高拱壩等大壩工程領域大體積混凝土溫控防裂的世界性難題,研究機構通過對微膨脹低熱矽酸鹽水泥基材料的系統研究,首次形成了微膨脹低熱矽酸鹽水泥方鎂石微膨脹調控技術,實現低熱水泥微膨脹、低水化熱和高強度的協同匹配;
實踐證明,通過調控熟料礦物相組成和熱曆程,實現微膨脹低熱矽酸鹽水泥的工業化穩定制備技術;優化配制的大壩混凝土,具有低溫升、微膨脹、高抗裂、高耐久、高适應性,各項性能全面優于傳統低熱水泥和中熱水泥混凝土,形成微膨脹高抗裂低熱矽酸鹽水泥應用技術。
據介紹,其性能為項目帶來了社會、生态、經濟效益。其一,微膨脹低熱矽酸鹽水泥應用技術可簡化溫控措施,降低水工大壩混凝土開裂風險,減少裂縫修補費用,提高工程質量,節約工程投資和維護費用。研究機構算了一筆賬,以烏東德工程為例,每方混凝土節約制冷費用15元,提升施工效率4.6%,降低沖毛耗損33.3%,直接經濟效益總計約4億元。
其二,除了控溫防裂,微膨脹低熱矽酸鹽水泥及其應用技術也在節能減碳上發揮作用,該技術可以實現水泥熟料體系低碳化,顯著減少二氧化碳排放,不僅提升了我國水電工程整體建設水平,還推動了整個行業科技創新與技術進步,積極響應了國家“雙碳”目标。
其三,十多年來,數十個國家大型水電工程大壩的建設使用了600多萬噸的優質低熱矽酸鹽水泥,産值在300億元以上,利潤在1.2億元以上。
2021年10月,《長江科學院院報》對烏東德大壩所應用的低熱水泥進行了質檢報道,結果顯示:大壩混凝土的各項性能在3年後基本達到穩定狀态,絕熱溫升每年隻增長0.1℃,後期沒有“翹尾”現象;抗壓強度達70.5MPa,彈性模量約42GPa,實際的防裂效果頗為理想。
新媒體編輯: 大勇
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