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1、一、项目名称：橡胶再生混凝土提升中小型水工建筑物耐久性研究与应用项目项目 名称名称橡胶再生混凝土提升中小型水工建筑物耐久 性研究与应用申报奖种申报奖种 及等级及等级山东省科技进步二等奖项项 目目 简简 介介本项目属水利工程领域。“十一五”以来，水利工程建设迅速发展，但水工建筑物仍存 在混凝土渗透和开裂等影响其耐久性的技术难题亟待解决:混凝土抗渗和抗化学侵蚀性能差； 坝基防渗墙变形与渗透系数间存在矛盾；塑性混凝土渗透试验绕渗，影响其准确性；渠道衬 砌和岩基约束混凝土开裂，影响建筑物安全运行等。针对上述问题，项目开展了“混凝土渗 透结晶防水材料的制备、性能及应用”、“橡胶颗粒改性混凝土防渗墙性能研
2、究”、“塑性 混凝土渗透仪的研制及其应用”、 “内掺橡胶粉混凝土控制渠道衬砌裂缝技术研究”、 “岩基约束下橡胶改性混凝土的工程应用研究”等 5 个相关专题的研究。 一、主要技术内容一、主要技术内容 1 1 设计材料组成与结构，制备混凝土渗透结晶防水材料设计材料组成与结构，制备混凝土渗透结晶防水材料针对渗透性是影响混凝土耐久性的关键，研制自迁移渗透结晶防水材料，攻克制备该材 料的技术瓶颈，突破国外对该领域的技术垄断。 2 2 优化材料组成，研制混凝土抗硫酸盐侵蚀剂优化材料组成，研制混凝土抗硫酸盐侵蚀剂针对富含硫酸盐区域，自主研制一种混凝土抗硫酸盐侵蚀剂，攻克抗硫酸盐侵蚀混凝土 必用抗硫酸盐水泥的
3、技术壁垒。 3 3 自主研发塑性混凝土渗透仪自主研发塑性混凝土渗透仪针对塑性混凝土抗渗试验的技术缺陷，研制塑性混凝土渗透仪，解决渗透试验测定时间 长和绕渗问题，填补该领域的空白。 4 4 构建高应变低渗透混凝土技术体系，突破高性能混凝土防渗墙制备核心技术构建高应变低渗透混凝土技术体系，突破高性能混凝土防渗墙制备核心技术针对坝基防渗墙技术要求，创造性采用“渗透结晶防水材料-橡胶粉”双掺技术，提出取 代传统塑性混凝土的配制方法，突破制备高性能防渗墙的关键技术，解决塑性混凝土防渗墙 使用粘土和膨润土，仍存在强度-弹性模量-渗透系数之间的矛盾。 5 5 提出增强岩基建筑物稳定性技术措施，突破岩基约束大
4、体积混凝土裂缝控制核心技术，提出增强岩基建筑物稳定性技术措施，突破岩基约束大体积混凝土裂缝控制核心技术， 构建约束条件下水工建筑物防裂和抗滑稳定性成套技术构建约束条件下水工建筑物防裂和抗滑稳定性成套技术针对岩基-混凝土抗剪性能影响建筑物的安全，建立橡胶粉与抗剪参数的关系，确定橡胶 混凝土是提高坝体稳定性的新措施；针对约束条件下混凝土易开裂的技术难题，揭示橡胶混 凝土增韧和具有硬化应变、不产生定点开裂的机理；创造性提出基于岩基约束混凝土的位置， 设置不同应力吸收层，建立应力梯度的方法，突破岩基约束水工建筑物裂缝控制核心技术； 构建岩基约束大体积混凝土防裂和抗滑稳定性成套技术。 6 6 建立薄壁结
5、构混凝土裂缝控制方法，攻克渠道衬砌混凝土防裂技术建立薄壁结构混凝土裂缝控制方法，攻克渠道衬砌混凝土防裂技术针对渠道衬砌混凝土壁薄，提出干缩和扬压力是引起混凝土裂缝的主要因素，系统建立 橡胶粉掺量与干缩变形、扬压力、断裂韧度之间的关系，解决渠道衬砌混凝土抗裂防渗技术 难题。 二、技术指标二、技术指标位移为 5-25mm 时, 橡胶混凝土柱刚度退化小；防渗墙渗透系数降低 2 个数量级；橡胶混凝土与岩基的抗剪、抗滑摩擦系数分别是普通混凝土的 1.031.63 倍和 1.021.58 倍；起裂韧度、失稳韧度是普通混凝土的 1.42 倍、1.24 倍。项目各课题分别由省水利厅组织鉴定后认为均为国际先进水
6、平；成果获发明专利 3 项，实用新型 3 项；发表论文 32 篇。三、应用推广和效益情况三、应用推广和效益情况 项目成果在青州仁河水库、诸城墙夼水库、昌乐荆山水库、冶源水库等水库进行了示范 应用，并在华北地区大中型水库除险加固中得到推广，经济和社会效益显著，推进了本领域 的科技进步。全部全部 完成完成 人排人排 序及序及 对项对项 目的目的 贡献贡献 和工和工 作量作量完成人员：王可良，程素珍，李悦，许尚杰，刘玲，胡廷正，宋芳芳，杜滨，王飞 王可良：项目负责人，制定了项目的总体研究规划和研究方案，负责实施及推广，对项目起 关键作用。主持项目优化设计、技术方案确定、性能研究、作用机理分析等方面的
7、工作。在 研发工作中投入的工作量占本人工作总量的 80%，对本项目技术创新点 3，4，5 具有重要贡 献。针对本项目以第一作者发表项目密切相关论文 3 篇，参与实用新型专利 2 项。具体见附 件 5-9。 程素珍 ：项目负责人，制定了项目的总体研究规划和研究方案，负责实施及推广，对项目 起关键作用。主持项目优化设计、技术方案确定、性能研究、作用机理分析等方面的工作。 在研发工作中投入的工作量占本人工作总量的 80%，对本项目技术创新点 3，4，5 具有重要 贡献。针对本项目以第一作者发表项目密切相关论文 3 篇，参与实用新型专利 2 项。具体见 附件 5-9。 李悦：系统研究了混凝土路用橡胶微
8、粒的加工与处理关键技术。研发出多种性能优良的界面 处理剂；制备出了物理力学性能优异、耐久性良好的水泥基橡胶材料；研究了界面剂改性后 的橡胶集料混凝土抗冲击性能，得到了抗弯冲击性能优越的橡胶集料混凝土；进行了钢筋橡 胶集料混凝土的结构性能研究。 授权一种抗冲击的生态混凝土的制备方法 一种测试橡胶集料与水泥石界面粘结强度的 装置及方法 一种改善橡胶混凝土中橡胶水泥石基体的界面处理剂等 3 项发明专利， 和一种测试橡胶集料与水泥石界面粘结强度的装置等 1 项实用新型专利。发表论文 13 篇，其中 SCI 收录 1 篇，EI 收录 8 篇。进行了项目的推广应用研究，完善了相关技术，获 得良好应用效果。
9、 许尚杰，项目主要研制人员。参与了项目的大部分实验研究，主要参与渗透结晶功能材料的 优化设计和机理分析等方面的研究工作，在研究过程中起重要的作用。在该项技术研发工作 中投入的工作量占本人工作总量的 70%，对本项目技术创新点 1、2 具有重要贡献。项目在 研期间参与发表论文 3 篇，参与实用新型专利 2 项。对项目的贡献主要见附件 4、附件 5、 附件 8、附件 9、附件 11、附件 13、附件 14。 刘玲，项目主要参加人员。在完成了项目实验资料的搜集、整理的基础上，完成了现场实验 实施、应用和推广指导；对创新 1 和创新 4 做出了贡献，在项目研究工作中投入的工作量占 本人工作量的 40%
10、以上。以第一发明人获实用新型专利 2 项，参与发明专利 1 项。以第一作 者发表论文 1 篇，参与论文 3 篇。对项目的贡献主要见附件 1、附件 4、附件 5、附件 7、附 件 12，附件 14,附件 15。 胡廷正：项目的主要参加人员。在完成了项目实验资料的搜集、整理的基础上，完成了现场 实验实施、应用和推广指导；对创新 5 做出了贡献，在项目研究工作中投入的工作量占本人 工作量的 50%以上。对项目的贡献主要见附件 7。 宋芳芳：项目的主要参加人员。在完成了项目实验资料的搜集、整理的基础上，完成了现场 实验实施、应用和推广指导；对创新 3，4 做出了贡献，在项目研究工作中投入的工作量占 本
11、人工作量的 50%以上。对项目的贡献主要见附件 5，6。 杜滨：项目的主要参加人员。在完成了项目实验资料的搜集、整理的基础上，完成了现场实 验实施、应用和推广指导；对创新 2 做出了贡献，在项目研究工作中投入的工作量占本人工 作量的 40%以上，参与论文 1 篇。 王飞，项目的主要参加人员。参与项目的现场测试与分析，记录试验数据，整理技术报告， 对创新 3 做出了贡献，在项目研究工作中投入的工作量占本人工作量的 30%以上，对项目的 贡献主要见附件 2。完成完成 单位单位 排序排序 及贡及贡 献献完成单位排序：完成单位排序：1 山东省水利科学研究院 2 山东交通学院 3 北京工业大学山东省水利
12、科学研究院对本项目贡献：该项目针对水工建筑物仍存在混凝土渗透和开裂等影响其耐久性等亟待解决的技术难题，分别开展了“混凝土渗透结晶防水材料的制备、性能及应用” 、 “塑性混凝土渗透仪的研制及其应用” 、 “废弃橡胶颗粒改性坝体防渗墙的性能研究” 、 “内掺橡胶粉混凝土控制渠道衬砌裂缝技术研究” 、 “岩基约束下橡胶改性混凝土的工程应用研究”等 5 个专题的研究工作。在项目研究中，本单位负责项目试验设备、人力资源和办公场地的落实，实施方案的制定和监督，项目研究方法、技术路线、实验方案的制定和审查。通过研究，设计材料组成与结构，制备了具有自主知识产权的混凝土渗透结晶防水材料；优化材料组成，自主研发混
13、凝土抗硫酸盐侵蚀剂和塑性混凝土渗透仪；构建了高应变低渗透混凝土技术体系，突破高性能混凝土防渗墙制备核心技术；提出增强岩基建筑物稳定性技术措施，突破岩基约束大体积混凝土裂缝控制核心技术，构建约束条件下水工建筑物防裂和抗滑稳定性成套技术；建立了薄壁结构混凝土裂缝控制方法，攻克渠道衬砌混凝土防裂技术。在项目推广应用中，本单位负责联系应用单位，对推广工程的选取和落实做出了贡献。项目研究成果在 20082012 年度期间，分别在山东省诸城市墙夼水库、青州市仁河水库、临朐县嵩山水库、昌乐县荆山水库、墙夼水库灌区、冶源水库灌区等 26 座大中型水利工程中示范应用，支撑了水工建筑物除险加固技术，推进了本领域的
14、科技进步，取得了显著的经济效益和社会效益。山东交通学院对本项目贡献：该项目针对水工建筑物仍存在混凝土渗透和开裂等影响其耐久性等亟待解决的技术难题，开展了相关研究。本单位对“岩基约束下橡胶改性混凝土的工程应用研究”专题进行系统研究。在项目研究中，本单位负责提出增强岩基建筑物稳定性技术措施，突破岩基约束大体积混凝土裂缝控制核心技术，构建约束条件下水工建筑物防裂和抗滑稳定性成套技术；结合项目研究，授权圆柱体混凝土劈裂和抗拉装置等 2 项专利，为本项目的创新工作作出了贡献。北京工业大学在项目推广应用中，本单位积极组织相关研究人员，对推广工程的选取和落实做出了贡献。研究成果推进了水利工程领域的科技进步，
15、取得了显著的经济效益和社会效益。1 开展了项目调研，分析了混凝土橡胶微粒的加工与处理关键技术，制定了实验研究方案和应用计划，项目依托单位给以了全面支持。授权一种抗冲击的生态混凝土的制备方法 一种测试橡胶集料与水泥石界面粘结强度的装置及方法 一种改善橡胶混凝土中橡胶水泥石基体的界面处理剂等 3 项发明专利，和一种测试橡胶集料与水泥石界面粘结强度的装置等 1 项实用新型专利。发表论文13 篇，其中 SCI 收录 1 篇，EI 收录 8 篇。进行了项目的推广应用研究，完善了相关技术，获得良好应用效果。推广应用情况、经济效益和社会效益1推广应用情况（限 1 页） 单位：万元应用单位名称应用技术应用起止
16、时间应用单位 联系人/电话经济 效益青州市仁河水库管理局橡胶改性混凝土在大坝防渗墙中 应用2012 年 6 月 2013 年 5 月胡廷正 /151941836364000诸城市墙夼水库管理局橡胶改性混凝土在渠道衬砌中的 应用2012 年 6 月 2014 年 12 月孙培吉 /139647786567900临朐县冶源水库管理局橡胶改性混凝土在大坝防渗墙、 水闸中应用2012 年 1 月 2013 年 3 月林立亭 /139536237286000昌乐县水利局橡胶改性混凝土在泄洪闸中应用2013 年 1 月 2013 年 5 月丁炳学 /137219560598300山东新汇建设集团有限公司橡胶改性混凝土在大坝、水闸和 防渗墙中应用2010 年 3 月 2013 年 5 月刘军元 /1395466693814000应用情况概述：本项目成果在课题研究期间（2008 年-2
