16 低碳喷射混凝土技术
一、技术名称:低碳喷射混凝土技术
二、技术类别:减碳技术
三、所属领域及适用范围:建筑行业混凝土施工
四、该技术应用现状及产业化情况
喷射混凝土是混凝土的一个分支,其应用范围广,使用量大,我国每年总用量在3000 万m3以上,其中湿喷混凝土约占 40%。该技术是采用稀薄流喷射设备的湿喷混凝土 改进技术,目前应用比例不到 1%,具有很大的推广潜力。
五、技术内容
1. 技术原理
该技术采用稀薄流喷射机具,使用无碱液体速凝剂、惰性粉体(细砂)和废弃的矿物外掺料进行定量化配比设计,在提高喷射混凝土强度的同时,充分利用废弃的细砂(或 工业石粉)和矿物外掺料,节约了水泥用量。此外,由于采用湿喷工艺,可有效降低环 境粉尘浓度,具有较好的环保效果。
2. 关键技术
(1)稀薄流喷射机具技术
稀薄流喷射机采用高压风输送混凝土料流,对混凝土骨料级配要求相对较低,无需大量水泥浆体润滑及包裹骨料;
(2)无碱液体速凝剂技术
无碱速凝剂28d强度损失(0%~5%)远小于碱性速凝剂(30%~40%),设计时配制强度可降低,水胶比可放大0.05~0.10;
(3)定量化配合比设计技术
区别于定性化粗约取值设计方法,回归混凝土基本要求及参照普通混凝土配合比设计方法,通过大量的试验数据引入喷射混凝土成型密实影响系数与速凝影响系数,使喷 射混凝土配合比完全可按设计性能要求定量进行动态设计。
3. 工艺流程
低碳喷射混凝土技术工艺流程图见图1。
六、主要技术指标
1. 喷射混凝土强度等级:C20~C30;
2. 水泥用量:200~350 kg/m3;
3. 废弃细砂(工业石粉)消耗:100kg/m3;
4. 矿物外掺料消耗:80kg/m3。
七、技术鉴定情况
该技术于 1999 年获得国家科技部技术发明三等奖,2011 年通过了四川省产品质量 监督检验中心的第三方检验,2012 年获得国家质量评价协会的科技创新奖。
八、典型用户及投资效益
典型用户:中交第一公路工程局有限公司、中国中铁一局集团有限公司等。
典型案例 1
案例名称:沪昆线格冲隧道项目 建设规模:1160m3喷射混凝土。项目建设条件:采用台阶法施工和复合衬砌支护结构,喷射混凝土强度等级为C25 和C30。主要建设内容:不改变强度等级基础上,应用 该技术进行喷射混凝土施工,降低水泥用量。主要设备为混凝土湿喷机及配套设施。项目总投资 150 万元。项目减排量 98tCO2。由于采用该技术节约了水泥等原料用量,相对传统工程节约投入约 6 万元,项目减排成本约-800~-500 元/tCO2。
典型案例 2
案例名称:大瑞线江顶寺隧道项目 建设规模:9000m3喷射混凝土。项目建设条件:采用全断面法施工和复合衬砌支护结构,喷射混凝土强度等级为C25。主要建设内容:不改变强度等级基础上,应用该技 术进行喷射混凝土施工,降低水泥用量。主要设备为混凝土湿喷机及配套设施。项目总 投资 800 万元。项目减排量 515tCO2。由于采用该技术节约了水泥等原料用量,相对传 统工程节约投入约 36 万元,项目减排成本-800~-500 元/tCO2。
九、推广前景和减排潜力
随着湿喷混凝土在岩石峒库、隧道、地下工程和矿井巷道等领域的进一步应用,预 计未来 5 年,应用该技术的喷射混凝土总量将达 600 万m3,在行业内推广比例可达 20%, 形成年碳减排能力约 70 万吨CO2。
由武汉节能协会办公室整理