中建八局研发新型钢纤维再生混凝土 攻克严寒地区建筑抗冻融技术难题

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中建八局研发新型钢纤维再生混凝土 攻克严寒地区建筑抗冻融技术难题

2025-12-24 11:15

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近日,中建八局华中建设有限公司在绿色建筑材料领域取得重要突破,成功完成“钢纤维再生混凝土抗冻融性能系统试验研究”。该研究通过正交试验与回归分析,系统揭示了钢纤维、再生粗骨料、粉煤灰等多因素对混凝土抗冻性能的影响规律,并提出了最优配合比方案,为我国严寒地区建筑工程提供了可靠的材料技术支撑,标志着中建八局在绿色高性能混凝土研发方面迈出关键一步。

  

随着国家绿色建筑与可持续发展战略的深入推进,建筑垃圾资源化利用成为行业焦点。再生混凝土作为环保型建材,因其骨料来源广泛、节能减排效果显著而备受关注。然而,再生骨料孔隙率高、吸水性强等缺陷,导致其在冻融循环环境下耐久性不足,限制了其在严寒地区的推广应用。中建八局此次开展的抗冻融系统研究,正是针对这一技术瓶颈展开的攻关。研究团队采用正交试验法,系统考察了钢纤维体积率(0%、1%、2%)、再生粗骨料取代率(0%、50%、70%)、粉煤灰取代率(0%、15%、50%)以及冻融循环次数(25、50、100次)四个因素对混凝土质量损失率和相对动弹性模量的影响。通过对试验数据的极差分析、方差分析与回归建模,明确了各因素对抗冻性能影响的显著性顺序,并建立了可靠的预测模型。

研究得出以下重要结论:

一、钢纤维掺入显著提升抗冻性。适量钢纤维可有效抑制裂缝发展,增强混凝土韧性。试验表明,钢纤维体积率为1%时,混凝土抗冻性能最佳,质量损失率最低,动弹性模量保持最高。

二、再生粗骨料合理取代可行且环保。再生粗骨料取代率为50%时,混凝土内部结构更为密实,抗冻性能达到最优,同时实现建筑垃圾资源化利用。

三、粉煤灰掺量需精准控制。粉煤灰取代率为15%时,混凝土抗冻性能最佳;超过该比例则性能下降。冻融循环次数增加则混凝土性能持续衰减。

四、建立预测模型支持工程应用。通过回归分析得到了质量损失率与粉煤灰掺量、冻融循环次数的线性关系式,经检验具有显著统计学意义,可为实际工程提供理论依据。

综合各项因素,研究推荐的最佳配合比为:钢纤维体积率1%、再生粗骨料取代率50%、粉煤灰取代率15%。在该配比下,混凝土在冻融环境中表现最优,兼顾力学性能、耐久性与环保效益。

目前,该研究成果已通过实验室系统验证,数据可靠、结论明确,具备良好的工程适用性。未来,中建八局将进一步推动该技术在中西部高寒地区、东北严寒区域及海外低温工程中的应用,助力绿色建筑与装配式结构在极端气候条件下的安全服役。

中建八局表示,此项研究不仅是材料科学领域的重要突破,更是公司践行“绿色发展、科技建造”理念的具体体现。后续将结合智能配比系统与 BIM技术,推动钢纤维再生混凝土的标准化、智能化生产与应用,为我国建筑业低碳转型与可持续发展提供关键技术支撑。


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