劉加平,男,1967年出生于江蘇海安,研究員級高級工程師,在職博士,中國硅酸鹽學(xué)會房建材分會理事、中國硅酸鹽學(xué)會水泥混凝土制品分會理事、中國土木工程學(xué)會砼外加劑應(yīng)用技術(shù)專委會副主任、江蘇土木建筑學(xué)會建材專委會主任、江蘇省硅酸鹽學(xué)會常務(wù)理事、江蘇省建筑構(gòu)配件混凝土協(xié)會常務(wù)副會長、江蘇省化學(xué)建材協(xié)會混凝土外加劑專委會主任。
劉加平同志長期以來一直從事混凝土材料的研究與推廣應(yīng)用工作,在高強混凝土與高性能混凝土、高性能混凝土外加劑,混凝土耐久性評估與壽命預(yù)測和混凝土早期變形等方面取得了不少成果并成功應(yīng)用于多項國家重點工程,產(chǎn)生了顯著的技術(shù)、經(jīng)濟效益和一定的社會效益,為行業(yè)的技術(shù)進步做出了貢獻。
近年來,該同志圍繞混凝土技術(shù),研究了包括國家自然科學(xué)基金重點資助項目在內(nèi)的科研課題14項,獲江蘇省科技進步一等獎2項;江蘇省科技進步獎二等獎4項;江蘇省科技進步獎三等獎2項。申請了6項發(fā)明專利。完成了“潤揚長江公路大橋結(jié)構(gòu)混凝土耐久性研究與壽命預(yù)測”、“南京地下鐵道工程高性能混凝土的制備、性能、應(yīng)用與壽命評估”、“玄武湖隧道工程防裂耐久混凝土的研制與應(yīng)用”等應(yīng)用類項目,很好地支持了國家重點工程建設(shè)。
在混凝土耐久性方面,主持或為主參與完成了國家自然科學(xué)基金重點資助項目1項,江蘇省自然科學(xué)基金項目1項,江蘇省建設(shè)科技項目3項,江蘇省交通科技項目1項。取得的重要成果有:
1、定量分析了不同條件下非蒸發(fā)水數(shù)量與孔隙率的關(guān)系,創(chuàng)新性地提出了孔隙水分遷移重分布的凍融循環(huán)劣化疊代模型和凍融破壞機理。研究了混凝土對氯離子的吸附(結(jié)合)規(guī)律,確定了不同混凝土的氯離子結(jié)合能力及化學(xué)結(jié)合機理。
2、研究了加載、凍融、碳化、Cl-侵蝕、硫酸鹽侵蝕和干濕循環(huán)5種因素在單一、雙重和多重破壞因素作用下的混凝土失效過程、規(guī)律和特點。分析了各種損傷疊加和交互作用下的正負效應(yīng),揭示了各種混凝土抵抗雙重和多重破壞因素作用的損傷能力,提出了在加載、雙重和多重破壞因素作用下混凝土耐久性評價新體系與新方法。建立了單一、雙重和多重破壞因素作用下混凝土壽命預(yù)測新理論,對我國西部和東部新建重大基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)混凝土進行了壽命評估,并對江蘇鹽城地區(qū)處于嚴重侵蝕條件下結(jié)構(gòu)混凝土的剩余壽命進行了評估,取得了很好的效果。提出的壽命預(yù)測方法提高了壽命預(yù)測的準確性與安全性。
3、采用二元激發(fā)與多重復(fù)合技術(shù)制備出低熟料(15~30%)、低能耗、低收縮、高耐久的大摻量摻合料高性能水泥基建筑材料,很好地解決了大摻量活性摻合料水泥基材料長期存在的早強低、泌水大、收縮率高、易碳化和凍害時表面易剝落等關(guān)鍵技術(shù)難題。4、建立了基于耐久性,同時考慮工作性、力學(xué)性能和變形性能的混凝土配合比設(shè)計新方法,并成功應(yīng)用于江蘇潤揚長江公路大橋、南京地鐵1號線、江蘇蘇通長江公路大橋和青海鹽湖地區(qū)等混凝土工程,取得直接經(jīng)濟效益1億多元,間接經(jīng)濟效益數(shù)十億元。
在高性能混凝土方面,先后完成了高強混凝土、C80低收縮高性能混凝土、自密實高性能混凝土和中低強混凝土高性能化等研究。取得的主要成果有:
1、研制出混凝土自澆筑成型起就可分階段全過程自動測試混凝土收縮變形和早齡期毛細管氣壓的試驗系統(tǒng),建立了水泥基材料的變形與開裂評價方法。
2、定量分析了活性摻合料、膨脹劑、減水劑和減縮劑對各種收縮、徐變和開裂的影響規(guī)律,為科學(xué)合理利用工業(yè)廢渣和配制低收縮高體積穩(wěn)定性的混凝土提供了理論基礎(chǔ)。
3、用360~420kg/m3的P.O42.5水泥成功制備出C80高性能混凝土,混凝土擴展度大于500mm,1h坍落度損失小于8%;28d平均抗壓強度達92.5MPa;混凝土28d干縮率小于2×10-4。
4、用常規(guī)原材料和較低的膠凝材料用量(<450kg/m3)實現(xiàn)了混凝土的自密實,且可以實現(xiàn)混凝土擴展度2h不損失,免振成型與振搗成型混凝土強度比大于98%,90d干燥收縮率<7×10-4。
5、提出了以抗裂性和耐久性為主,同時考慮工作性和強度的中低強高性能混凝土配合比設(shè)計方法,制定了中低強高性能混凝土設(shè)計和施工指南,為量大面廣的中低強混凝土的高性能化提供了技術(shù)支撐。
6、該產(chǎn)品不經(jīng)廣泛應(yīng)用于江蘇及周邊地區(qū)混凝土工程,而且成功應(yīng)用于三峽渦殼系統(tǒng)、四川雜谷腦水電站、鄭州國際會展中心和南京地鐵等國家重點工程,取得顯著的技術(shù)、經(jīng)濟效益和一定的社會效益。
在混凝土外加劑領(lǐng)域,先后完成了JM系列混凝土高性能增強劑、氨基磺酸鹽系高效減水劑和羧酸類高效減水劑的研究與推廣應(yīng)用工作。主要研究成果有:
1、研制的萘系緩凝高效減水劑,具有減水率高(達23%),增強效果好(28d抗壓強度比達151%),坍落度坍落度經(jīng)時損失?。?h幾乎無損失)和耐久性好(快速凍融150次后,相對動彈核量為92.3%)等特點,特別是能優(yōu)化水泥水化放熱曲線,有效降低水泥早期水化熱。
2、研制的混凝土多功能抗裂防滲增強劑,不僅具有減少收縮和補償收縮的功能,而且能有效改善界面結(jié)構(gòu)狀態(tài),提高界面粘結(jié)強度,從而綜合提高了混凝土的體積穩(wěn)定性,減少甚至避免了裂縫的出現(xiàn)。
3、采用具有聚合活性功能大單體的清潔制備技術(shù),低分子量水基聚合物的制備技術(shù),兩性高分子聚合技術(shù)和引入交聯(lián)體、強螯基團等關(guān)鍵技術(shù),成功研制出第三代混凝土高效減水劑,其具有摻量低、減水率大、增強效果好、坍落度損失小等特點,特別是能降低混凝土的收縮和有效改善混凝土外觀質(zhì)量。各項指標均達到或超過國際同類產(chǎn)品。
該同志1998年6月被授予“第四屆江蘇省青年科技標兵”稱號,2001年12月被江蘇省人民政府授予“2000年度有突出貢獻的中青年專家”稱號,2002年5月被授予“江蘇省建設(shè)系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新先進個人”稱號。2002年,被江蘇省人事廳列為“333”工程培養(yǎng)對象,并得到“江蘇省六大人才高峰”的資助。2003年度獲江蘇省建筑業(yè)“十大科技之星”稱號,2004年獲“江蘇省第八屆青年科技獎”稱號,是2004年度江蘇省“五一”勞動獎?wù)芦@得者,2005年獲“中國硅酸鹽學(xué)會第六屆青年科技獎”稱號。