近日，“2022上海國(guó)際城市與建筑博覽會(huì)”在上海展覽中心開(kāi)幕。隧道股份聚焦綠色前沿新材料，集中亮相了低碳型土體固化劑，以及高性能快硬混凝土、再生混凝土、泡沫混凝土、清水混凝土等綠色材料與技術(shù)，還有UHPC樓梯板、透光坐凳、發(fā)光樹(shù)池等一系列城市家具模擬場(chǎng)景，向觀眾展示了新材料與城市共建共治共享的案例呈現(xiàn)和美好期待，帶領(lǐng)觀眾遇見(jiàn)真實(shí)、宜居、智慧的城市未來(lái)。
高性能快硬混凝土：以快制快，內(nèi)環(huán)線年輕化改造工程“快速換裝”的利器
在此次展會(huì)上，隧道股份城建物資展示了其研發(fā)生產(chǎn)的高性能快硬混凝土等修復(fù)材料，成為提升城市更新品質(zhì)、降低交通出行影響的“利器”。
“此次內(nèi)環(huán)線‘年輕化’改造工程，我們?yōu)槠淞可矶ㄖ屏顺煊不炷良夹g(shù)方案，最快2小時(shí)即可達(dá)到通車條件，極大縮短施工窗口期?！彼淼拦煞莩墙ㄎ镔Y科創(chuàng)中心總經(jīng)理李歡歡介紹，與傳統(tǒng)快硬水泥或早強(qiáng)劑相比，快硬混凝土在后期強(qiáng)度、裂縫控制以及體積穩(wěn)定性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，可大幅減少施工對(duì)居民生活和出行的影響，為城市更新提供創(chuàng)新解決方案。
據(jù)了解，為了保證市民早高峰出行需求，內(nèi)環(huán)線“年輕化”工程選擇在夜間23時(shí)后進(jìn)行，在清晨6時(shí)開(kāi)放。在封閉施工的7小時(shí)內(nèi)，要完成鋼筋綁扎、混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)、臨時(shí)瀝青攤鋪等一系列工序，在保證質(zhì)量的同時(shí)，“快”是隧道股份城建物資考慮的重點(diǎn)因素之一。
近年來(lái)，隧道股份城建物資不斷加大研發(fā)步伐，從早強(qiáng)到快硬修復(fù)材料，從以天到以小時(shí)為計(jì)算單位，從工地現(xiàn)場(chǎng)攪拌到實(shí)現(xiàn)工廠預(yù)拌、現(xiàn)場(chǎng)起硬，研發(fā)產(chǎn)品在“更快速、更環(huán)保”等方面一路迭代，目前已形成了高性能快硬混凝土系列產(chǎn)品，包含預(yù)拌型和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)混型2個(gè)類別以及普通型、快硬型、現(xiàn)場(chǎng)起硬型、普通增韌型、快硬超高性能型等6種產(chǎn)品。
“除此之外，我們也積極關(guān)注國(guó)際，加強(qiáng)對(duì)一些更高端快速修復(fù)材料的核心技術(shù)研究，讓更優(yōu)質(zhì)的修復(fù)材料能夠更經(jīng)濟(jì)?！崩顨g歡表示，“修復(fù)材料的核心技術(shù)是它的精準(zhǔn)調(diào)控性，核心材料相當(dāng)于醫(yī)學(xué)上的‘麻醉劑’，其質(zhì)量如何，以及劑量用多少、什么時(shí)候用，都是讓快硬混凝土精準(zhǔn)‘醒過(guò)來(lái)’‘強(qiáng)起來(lái)’的關(guān)鍵，只有掌握這些，才能更好地滿足城市更新需要?！?
固廢資源循環(huán)利用：以廢治廢，“點(diǎn)泥成金”的“低碳型土體固化劑”國(guó)內(nèi)首次亮相
“一臺(tái)直徑15米的泥水平衡盾構(gòu)每年產(chǎn)生約1600萬(wàn)立方米的工程廢棄泥漿，上海每年產(chǎn)生的泥漿量超過(guò)3000萬(wàn)立方米，全國(guó)泥漿年產(chǎn)量超10億立方米?！彼淼拦煞葜醒胙芯吭焊痹洪L(zhǎng)劉佳穎介紹，“這么多泥漿該去哪里？這就是我們研究的背景和動(dòng)力?！?
工程泥漿即工程廢棄泥漿，是指在建筑工程、隧道工程、基礎(chǔ)工程等建設(shè)過(guò)程中配制與使用的泥水混合物，存在自然脫水難、存放占地大、污染擴(kuò)散易、治理要求高等特點(diǎn)，既不能直接排放，又難以自然沉降，按照現(xiàn)有的處置方式價(jià)格也比較高昂。
如何讓泥漿不再污染環(huán)境、又能得到有效處置？
“我們研發(fā)了低碳型土體固化劑。”在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，城建物資技術(shù)人員展示了一種灰白色粉末狀物體。相較于水泥這樣的高能耗產(chǎn)品，低碳型土體固化劑，是用大宗的城市固廢和工業(yè)固廢所制，不僅原料低碳，其生產(chǎn)制備過(guò)程也屬于低能耗，不需要高溫煅燒。它本身也是一種綠色建筑材料，更重要的是，與工程泥漿、水、骨料及功能調(diào)控材料按照一定比例調(diào)和后，可轉(zhuǎn)化工程需要的同步注漿材料和回填材料等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄泥漿的循環(huán)利用。
“這就是‘以廢治廢’?！眲⒓逊f介紹，“目前我們主要通過(guò)低碳型土體固化劑，將工程泥漿轉(zhuǎn)化成回填材料，具有流動(dòng)性好、抗?jié)B透性等優(yōu)點(diǎn)。”2022年9月,由隧道股份城建物資牽頭承擔(dān)的《城市工程泥漿資源化利用政策及標(biāo)準(zhǔn)研究》軟課題通過(guò)評(píng)審,與會(huì)專家表示，研究結(jié)果表明利用工程泥漿制備回填材料的技術(shù)路徑避免了工程泥漿填埋階段的碳排放，使用回填材料替代黃砂每方能夠減少15%的碳排放量，此研究具有創(chuàng)新性并填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在很多重大工程中進(jìn)行實(shí)踐，去年7月，隧道股份城建物資在龍吟路（華展路－華濟(jì)路）道路大修工程中，首次使用低碳型回填材料160方；近期，在共江路道路積水改善工程和武寧路快速化改建工程中，分別使用低碳型回填材料1500方、4500方，泥漿摻入量達(dá)40%。
再生混凝土：變廢為寶，讓建筑垃圾成為“放對(duì)地方的寶貝”
不僅能將工程泥漿“變廢為寶”，也能化“建筑垃圾”為“神奇”。隧道股份城建物資利用建筑垃圾破碎后的再生骨料替代部分天然骨料生產(chǎn)再生混凝土，強(qiáng)度測(cè)試等級(jí)達(dá)C50，不僅有效解決建筑廢棄物消納處置問(wèn)題，也為企業(yè)開(kāi)辟出了綠色產(chǎn)業(yè)。
“一般來(lái)說(shuō)，1萬(wàn)噸固廢的堆放需要占用2畝土地，上海每年有5000多萬(wàn)方的混凝土需求。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，用廢混凝土替代天然石材，可減少至少10%的石子開(kāi)采量，也節(jié)約了一千多畝的土地?！彼淼拦煞莩墙ㄎ镔Y總工程師徐亞玲介紹，“這也意味著一年可以保住一座天然的景觀山，同時(shí)減少了一座廢混凝土的垃圾山?！?
最早讓再生混凝土這個(gè)綠色、環(huán)保的產(chǎn)品廣為人知，是世博場(chǎng)館“滬上生態(tài)家”的建設(shè)，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)所用混凝土全部采用再生混凝土，經(jīng)監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)要求。
隨后，隧道股份城建物資又在自有辦公大樓——位于楊浦區(qū)的綠源天地A座建筑中運(yùn)用這一材料，這是上海首座再生混凝土小高層建筑，也是國(guó)家資源再生利用重大示范工程，并獲得二星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)認(rèn)證，在全國(guó)范圍內(nèi)首次將再生混凝土應(yīng)用于高層泵送并實(shí)施長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)性能變化。“按照我們現(xiàn)有的碳排放計(jì)算方法，相較于使用普通混凝土的B座大樓，使用再生混凝土的A座大樓單位面積建筑建材碳排放下降15.6%，在這幾年的連續(xù)監(jiān)測(cè)，結(jié)構(gòu)性能未見(jiàn)任何變化?！毙靵喠峤榻B。
經(jīng)過(guò)十多年的探索實(shí)踐，隧道股份城建物資再生混凝土的技術(shù)逐漸成熟，從粗骨料到粉骨料，從預(yù)拌混凝土到預(yù)制構(gòu)件，從C30到C50強(qiáng)度，從低層建筑到小高層建筑，再生混凝土的性能、形態(tài)、強(qiáng)度、應(yīng)用范圍等都有大幅提升。同時(shí)建成了全國(guó)首條再生骨料示范生產(chǎn)線，旗下5家單位擁有綠色建材標(biāo)識(shí)三星級(jí)證書(shū)，不僅如此，公司還通過(guò)主編、參編《綠色混凝土場(chǎng)站運(yùn)維管理技術(shù)要求》《再生骨料在混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》等上海市地方標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，給再生混凝土“上好戶口”，推進(jìn)其廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)中，引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展。
自密實(shí)混凝土：無(wú)需振搗，像水一樣自行鋪滿復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)
在工程建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)，那如何將混凝土澆進(jìn)鋼筋密集的工程結(jié)構(gòu)中，沒(méi)有振搗條件，又要達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度。隧道股份城建物資研發(fā)的自密實(shí)混凝土就有了用武之地，它可以水一樣流淌，自行鋪滿復(fù)雜空間，達(dá)到密實(shí)效果。
上海外環(huán)線泰和路越江隧道是上海最早的自密實(shí)混凝土應(yīng)用項(xiàng)目，就是隧道股份城建物資研究和實(shí)施的。近幾年，他們結(jié)合項(xiàng)目情況和需求展開(kāi)系統(tǒng)性研究，克服重重技術(shù)障礙，不斷提升材料品質(zhì)，相繼研發(fā)出超流態(tài)自密實(shí)混凝土、恒負(fù)溫自密實(shí)混凝土、超長(zhǎng)工作性自密實(shí)混凝土、高穿透自密實(shí)混凝土等一系列領(lǐng)先行業(yè)的高性能自密實(shí)混凝土，在上海長(zhǎng)江隧道、軌道交通14號(hào)線靜安寺站等重大工程中，均有良好應(yīng)用，為工程解決了難題。
城市家具：新材料的萬(wàn)千姿態(tài)，讓建筑可閱讀，城市有溫度
混凝土帶給大家的印象不僅僅停留在傳統(tǒng)的建筑材料上，它正以一種全新的面貌滲透到我們生活的每個(gè)細(xì)節(jié)。
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，可以浮起來(lái)的泡沫混凝土、海綿城市透水磚、會(huì)發(fā)光的坐凳、可擦拭的易清潔涂料板、薄薄一片但能承重250公斤的UHPC樓梯板，保溫一體化墻板、泡沫混凝土墻板，以及用混凝土制作的棋盤(pán)、筆筒、盆栽、花瓶、擺件……這次隧道股份城建物資專門(mén)開(kāi)辟了一塊“城市家具”展區(qū)，將藝術(shù)、技術(shù)、文化和設(shè)計(jì)巧妙結(jié)合，為混凝土注入人文氣息，讓它們不再生硬與冰冷，展現(xiàn)混凝土等材料的自然無(wú)琢本色，更讓它們以生動(dòng)趣味的形象出現(xiàn)在城市之中，供人們駐足、互動(dòng)、交流、玩耍，滿足需求、超越期待，呈現(xiàn)材料的無(wú)限潛力，體現(xiàn)綠色低碳的理念。
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，化身為荷花荷葉鴨子倉(cāng)鼠的泡沫混凝土，是隧道股份城建物資研發(fā)的一種新型混凝土材料，其料漿中包含粉煤灰、礦渣粉、再生粉等固體廢棄物，可降低成本，具有輕質(zhì)保溫隔熱性能優(yōu)異、填充性能好、綠色環(huán)保、節(jié)能減碳等特性，可用于屋面或墻體保溫、市政管線、橋梁、基坑等填充工程部位。
據(jù)技術(shù)人員介紹，最能體現(xiàn)新材料本質(zhì)美感的，是隧道股份城建物資研發(fā)的清水混凝土。這是建筑現(xiàn)代主義的一種表現(xiàn)手法，使用后不再有任何涂裝、貼瓷磚、貼石材等材料，表現(xiàn)混凝土的一種素顏的手法。同時(shí)也體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念，減少表面裝飾材料的使用，達(dá)到節(jié)材減碳的效果，降低后期運(yùn)維成本。
清水混凝土曾在上海市府一號(hào)工程北橫通道、保利大劇院等重大項(xiàng)目中使用，以大道至簡(jiǎn)、返璞歸真的理念，體現(xiàn)了新材料的質(zhì)樸之美。
