由陝西省混凝土行业协会专家委员会组织的“绿能珠在混凝土中的应用技朮专题探讨会”,于2023年10月10日在西安市未央区欧亚国际中心召开。

陕西省混凝土协会会长张蓓、技术专家张保、主任胡岚，浙江中劲公司董事长李天君，陕西中石、高科新达、陕西明旭等搅拌站企业的技术代表陈峰、梁强强、刘晨、邰宏利、归养军参加了这次技术探讨会。

西安交流会现场

会上首先由中劲公司李天君董事长介绍了“抗裂降碳新材料绿能珠及其在混凝土中的应用技朮”的相关情况。

绿能珠是中劲公司联合南京理工大学崔崇教授团队，在国家863科研成果基础上，通过技术升级，研发的具有高强度、高耐久性的蒸压硅酸盐功能骨料，被周永祥博士研究团队定义为“未来混凝土的第七组分，开创了混凝土技术新体系。”

绿能珠以硅质材料与钙质材料为主要原材料，掺加适量石膏等，经过磨细、配料、成球、包壳、蒸压水热合成，形成以托贝莫来石、半结晶水化硅酸钙为主要物相的蒸压硅酸盐功能骨料

绿能珠具有球形形状, 在预拌混凝土中可以提高工作性能；绿能珠物相组成与水泥砂浆接近界面粘结强度高，提高混凝土的强度；绿能珠内部具有微、纳米尺度孔结构吸水率大，新拌混凝土初凝后起到调节混凝土内部湿度，降低混凝土早期自干燥收缩引起的开裂；吸水的绿能珠具有内养护功能，促进胶凝材料水化效率，提高混凝土的早期及后期强度，同时生成更致密的水化产物，提高了混凝土的抗裂性能、抗渗性能、抗碳化性能等复合功效。

 

功能骨料绿能珠在混凝土中发挥功效的工作机理可以总结如下：

1、骨料强度高且性能稳定

绿能珠的筒压强度在8MPa以上，符合国家标准《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》GB/T 17431.1-2010定义的“高强陶粒”，而且，蒸压工艺使得骨料作为一种高温养护的水泥制品，比通常现浇混凝土中的水泥浆体更为稳定。

2、对骨料体系级配与粒形的改善作用

绿能珠的粒径范围一般控制在2-10mm，掺量控制在结构混凝土骨料总体积5％~15％为宜（干质量约为60-180kg），等体积替代砂或石，可以有效改善骨料体系的级配与粒形，从而为混凝土的工作性改善与降低用水量创造了前提。

混凝土拌和物工作性对比（左图：基准混凝土；右图：掺加功能骨料）

混凝土拌和物工作性对比（左图：基准混凝土；右图：掺加功能骨料）

3、内养护

功能骨料绿能珠具有巨大的内比表面积，吸水率高（8%~20%），其吸水-蓄水-释水性能好，在水泥混凝土水化硬化过程中，当毛细管内部相对湿度降低时，预湿进入骨料内部的水分会从骨料内部释出，发挥良好的内养护作用。一方面促使水泥和辅助胶凝材料水化更充分，特别是在低水胶比情况尤其突出，从而提高了混凝土强度，另一方面，内养护显著减少了混凝土的自收缩，降低了混凝土开裂风险。良好的内养护作用可以减少对外养护的依赖，对于干燥环境施工条件恶劣的工程以及钢管混凝土具有特殊的作用。

上图：功能骨料掺入对混凝土强度、弹模、自收缩的影响

4、界面效应

绿能珠具有特殊的壳层结构，其表面成分与水泥浆接近，界面的粘结性增强，进而改善了砂浆与骨料间的过度区，提高了混凝土强度。

5、匀质性

预湿后的绿能珠与砂浆密度相当，在混凝土中能够分布均匀，不容易发生漂浮，保证了混凝土的匀质性。

 

图： 蒸压功能骨料制备普通混凝土的强度、自收缩、匀质性和界面特征

绿能珠混凝土在搅拌站试验及实际工程应用中也表现出显著优势，我们看下面数据：

工程应用案例之一：低收缩公路高性能混凝土(甬舟高速：舟山收费站、沥港收费站、蛟川收费站

上图：舟山段搅拌单位：上海建工舟山搅拌站；宁波段搅拌单位：蛟川构件有限公司。

工程应用案例之二：宁波象山某科技有限公司项目结构混凝土

浇筑部位1-7交A-G轴二层柱，二层结构平面，设计强度等级为C30，混凝土总量约2000立方米。采用功能骨料（粒径为5mm-10mm），预先饱水后掺入到混凝土中，与普通混凝土对比开裂明显减少，具体配合比方案见下表:（kg/m3）

  

            预湿                                         楼顶浇筑                                    掺绿能珠的混凝土

会上，混凝土协会领导、业内专家和商混企业专业技术人员对绿能珠在混凝土中的应用技术进行了深入的探讨和广泛交流，与会人员对绿能珠混凝土的突出优势给予高度认可。陕西省混凝土行业协会技术专家张保谈到，绿能珠这个新材料做为混凝土的新组分，必将带动混凝土产业的加速升级。企业要在产品的技术效益，经济效益，社会效益方面更深的拓展挖掘，同时做好新产品使用的技术标准、使用标准的制定和推进，加快做好混凝土搅拌站对新产品绿能珠混凝土的试验速度及推广使用，加速新产品的市场应用造福社会。与会的几家混凝土企业也将在会后展开低碳抗裂绿能珠混凝土的应用试验工作。

混凝土实验测试

绿能珠材料未来在混凝土中的广泛应用，将带来多方面的价值体现：对搅拌站来说，混凝土质量和性能的大幅提升将增强企业的竞争能力。绿能珠混凝土显著的降本优势将极大提升企业的盈利能力，使利润更丰厚；对施工单位来说，绿能珠混凝土使施工更轻松、养护更简单；对各地政府来说，绿能珠以大宗固废为原料，解决了固废堆积污染环境之痛，助力政府减碳目标实现，全面推广绿能珠生产技术和绿能珠混凝土的使用，还可成为固废高值利用及绿色低碳建材推广的标杆模范城市。

对人民来说，绿能珠低碳抗裂混凝土的使用，可以降低建筑物开裂、抗渗、抗漏，满足人民对更高质量的居住需要。

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