近日，“2022上海國際城市與建筑博覽會”在上海展覽中心開幕。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)光樹池等一系列城市家具模擬場景，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)觀眾遇見真實、宜居、智慧的城市未來。
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小時即可達到通車條件，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)快硬水泥或早強劑相比，快硬混凝土在后期強度、裂縫控制以及體積穩(wěn)定性方面具有明顯優(yōu)勢，可大幅減少施工對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時后進行，在清晨6時開放。在封閉施工的7小時內(nèi)，要完成鋼筋綁扎、混凝土澆筑和養(yǎng)護、臨時瀝青攤鋪等一系列工序，在保證質(zhì)量的同時，“快”是隧道股份城建物資考慮的重點因素之一。
近年來，隧道股份城建物資不斷加大研發(fā)步伐，從早強到快硬修復(fù)材料，從以天到以小時為計算單位，從工地現(xiàn)場攪拌到實現(xiàn)工廠預(yù)拌、現(xiàn)場起硬，研發(fā)產(chǎn)品在“更快速、更環(huán)?！钡确矫嬉宦返?，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)場預(yù)混型2個類別以及普通型、快硬型、現(xiàn)場起硬型、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)注國際，加強對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?！崩顨g歡表示，“修復(fù)材料的核心技術(shù)是它的精準調(diào)控性，核心材料相當于醫(yī)學上的‘麻醉劑’，其質(zhì)量如何，以及劑量用多少、什么時候用，都是讓快硬混凝土精準‘醒過來’‘強起來’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，“點泥成金”的“低碳型土體固化劑”國內(nèi)首次亮相
“一臺直徑15米的泥水平衡盾構(gòu)每年產(chǎn)生約1600萬立方米的工程廢棄泥漿，上海每年產(chǎn)生的泥漿量超過3000萬立方米，全國泥漿年產(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、污染擴散易、治理要求高等特點，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。”在展會現(xiàn)場，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，實現(xiàn)了對廢棄泥漿的循環(huán)利用。
“這就是‘以廢治廢’。”劉佳穎介紹，“目前我們主要通過低碳型土體固化劑，將工程泥漿轉(zhuǎn)化成回填材料，具有流動性好、抗?jié)B透性等優(yōu)點?！?022年9月,由隧道股份城建物資牽頭承擔的《城市工程泥漿資源化利用政策及標準研究》軟課題通過評審,與會專家表示，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)新性并填補了國內(nèi)空白。
此項技術(shù)已經(jīng)在很多重大工程中進行實踐，去年7月，隧道股份城建物資在龍吟路（華展路－華濟路）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40%。
再生混凝土：變廢為寶，讓建筑垃圾成為“放對地方的寶貝”
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，強度測試等級達C50，不僅有效解決建筑廢棄物消納處置問題，也為企業(yè)開辟出了綠色產(chǎn)業(yè)。
“一般來說，1萬噸固廢的堆放需要占用2畝土地，上海每年有5000多萬方的混凝土需求。通過計算發(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，同時減少了一座廢混凝土的垃圾山?！?
最早讓再生混凝土這個綠色、環(huán)保的產(chǎn)品廣為人知，是世博場館“滬上生態(tài)家”的建設(shè)，項目結(jié)構(gòu)所用混凝土全部采用再生混凝土，經(jīng)監(jiān)測，各項性能指標達到或超過了設(shè)計要求。
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座建筑中運用這一材料，這是上海首座再生混凝土小高層建筑，也是國家資源再生利用重大示范工程，并獲得二星級綠色建筑設(shè)計標識認證，在全國范圍內(nèi)首次將再生混凝土應(yīng)用于高層泵送并實施長期監(jiān)測結(jié)構(gòu)性能變化?！鞍凑瘴覀儸F(xiàn)有的碳排放計算方法，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，結(jié)構(gòu)性能未見任何變化?！毙靵喠峤榻B。
經(jīng)過十多年的探索實踐，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強度，從低層建筑到小高層建筑，再生混凝土的性能、形態(tài)、強度、應(yīng)用范圍等都有大幅提升。同時建成了全國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識三星級證書，不僅如此，公司還通過主編、參編《綠色混凝土場站運維管理技術(shù)要求》《再生骨料在混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》等上海市地方標準、國內(nèi)標準，給再生混凝土“上好戶口”，推進其廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)中，引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展。
自密實混凝土：無需振搗，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)常會遇到復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)，那如何將混凝土澆進鋼筋密集的工程結(jié)構(gòu)中，沒有振搗條件，又要達到預(yù)期強度。隧道股份城建物資研發(fā)的自密實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，達到密實效果。
上海外環(huán)線泰和路越江隧道是上海最早的自密實混凝土應(yīng)用項目，就是隧道股份城建物資研究和實施的。近幾年，他們結(jié)合項目情況和需求展開系統(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)自密實混凝土、恒負溫自密實混凝土、超長工作性自密實混凝土、高穿透自密實混凝土等一系列領(lǐng)先行業(yè)的高性能自密實混凝土，在上海長江隧道、軌道交通14號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細節(jié)。
在展會現(xiàn)場，可以浮起來的泡沫混凝土、海綿城市透水磚、會發(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、筆筒、盆栽、花瓶、擺件……這次隧道股份城建物資專門開辟了一塊“城市家具”展區(qū)，將藝術(shù)、技術(shù)、文化和設(shè)計巧妙結(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琢本色，更讓它們以生動趣味的形象出現(xiàn)在城市之中，供人們駐足、互動、交流、玩耍，滿足需求、超越期待，呈現(xiàn)材料的無限潛力，體現(xiàn)綠色低碳的理念。
在展會現(xiàn)場，化身為荷花荷葉鴨子倉鼠的泡沫混凝土，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，達到節(jié)材減碳的效果，降低后期運維成本。
清水混凝土曾在上海市府一號工程北橫通道、保利大劇院等重大項目中使用，以大道至簡、返璞歸真的理念，體現(xiàn)了新材料的質(zhì)樸之美。
