建筑-关于钢渣混凝土泵送施工技术研究科研项目论证报告

中铁建设集团有限公司2017 年度科技研究开发
项目论证报告
项目名称：关于钢渣混凝土泵送施工技术研究项目类别：推广
负责单位：中铁建设集团有限公司华中分公司课题负责人：范佳佳
日期：2016年12月1日
中铁建设集团有限公司技术中心
二○○七年十月制
一、项目简介、国内外现状
目前，我国钢铁行业正在飞速发展，我国不仅是钢铁生产大国也是消费大国，而钢渣作为钢铁行业主要废渣之一，每年的排放量也越来越大。

据统计，我国每年的钢渣排放量在2000万吨以上，但这些钢渣的整体利用水平不高，大量废弃钢渣的排放不仅造成资源浪费，而且占用土地，污染环境。

钢渣作为炼钢的副产品，资源非常丰富，科学、合理地利用钢渣是钢铁、建材可持续发展的需要，同时也是绿色建材、循环经济的体现。

钢渣混凝土属于特种混凝土，多用于底板、回填或其它需配重部位，其密度是普通混凝土的1.5倍。

混凝土塌落度损失大，单方混凝土用水量高，尤其是泵送困难，是近年来新兴的一种建筑用特种混凝土，尚无国家标准和行业规范。

为了有效地利用钢渣、减少污染，将钢渣作为混凝土集料制备钢渣混凝土，能够提高混凝土的性能，具有强度高、耐磨性和耐久性好、维修费用低等优点。

在工程抗浮配重应用中，目前也基本上以干拌料现场回填为主。

因此将钢渣直接应用到预拌混凝土中还是一个比较新的课题。

鼎峰中心工程地点位于山东省济南市历下区解放路以南，二环东路以西。

包含地下车库、设备用房、地上商业、办公等。

地下三层（局部4层）用于平战结合地下车库、其他地下为车库、设备用房等。

主楼建筑高度121米，主楼地上30层、裙房4层，主楼部分地上一层为办公门厅及商业层高4.5米（局部6.35米，6米），地上2-4层为办公层高4.5米，地上5层、18层为避难层，层高3.8米，其余均为办公层高3.85米。

根据图纸设计要求，如图1所示，图中所填充部位均浇筑不同厚度的钢渣混凝土，钢渣混凝土密度为28 kN/m3，共计3493.81 m3 ，达到C15混凝土强度。

二、研制任务的依据，研制的必要性与可行性
本次项目研制任务的依据主要是根据现场施工蓝图、现场实际施工情况、地质勘察报告、网络查询类似工程施工技术参数以及从当地建科院咨询相关数据等。

2.1本次研究的目的和意义在于：
通过研究钢渣作为骨料配置钢渣混凝土，实现废弃物回收利用的目的；
通过研究泵送钢渣混凝土配合比设计，实现既能满足设计强度等级、密度要求又能满足混凝土施工工艺的配合比设计；
通过钢渣混凝土泵送浇筑技术的研究，确定适合钢渣混凝土泵送时的工艺参数；
2.2为使本成果的开发具有现进行和适用性，为今后钢渣混凝土的施工起到示范与指
导作用，我们一是针对该施工的技术含量高、参考经验少的特点，形成具有突破性和创新
性的关键技术；二是针对该施工存在的质量问题，结合鼎峰中心钢渣混凝土施工实践开发具有使用价值的质量问题预防、解决措施。

整个研发过程遵循以下几条思路：
技术经验总结工作贯穿于施工的全过程；
试验贯穿于开发工作的始终，从钢渣混凝土的配合比设计，到钢渣混凝土的泵送，直至钢渣混凝土的养护，都是以小规模的试验为先导，成功后应用到工程上；
积极开发和推广应用施工的新工艺、新技术、新材料、新设备；
在研究方法上，我们一方面以鼎峰中心钢渣混凝土工程为载体，积极进行泵送钢渣混凝土施工技术的开发与研究。

另一方面，我们将已经实践的施工技术，经深层加工和理论探索，最终形成一套完整的钢渣混凝土泵送施工方法，直接用于指导施工建设。

同时也能为集团公司后期承接类似工程提供参考和借鉴。

三、主要技术条件、性能参数
本研究以鼎峰中心钢渣混凝土泵送施工为基础，对钢渣混凝土施工的特点进行详尽的分析和研讨，通过合理构想，完成钢渣混凝土施工的管理创新、组织创新、措施创新、技术管理和优化，达到钢渣混凝土施工的生产率提高、降低成本支出、降低风险的目的。

3.1主要技术条件
3.1.1施工设备机械的改进及创新定制技术。

改进和创新针对钢渣混凝土施工各阶段使用的机械工具，通过合作厂家定制生产通用于该类工程的新型设备（机械）。

3.1.2应用集团公司的先进绿色施工技术成果。

应用技术先进、产品质量可靠的节能设备或产品，降低资源浪费，节省成本支出，实现资源利用和降本增效的目标。

3.1.3构建具有适用型的项目管理组织架构体系，管理过程中通过不断论证和优化调整，解决组织架构体系在实际管理过程中的问题和瓶颈。

3.1.4钢渣混凝土施工几乎涵盖了混凝土施工的全部内容，结合施工过程中发现并解决的技术问题，在研究阶段进一步寻求和论证更具科学合理和推广应用的保证措施和方法。

3.2性能参数
3.2.1通过运用高效率的施工机械设备，降低劳动力耗费，节省资源浪费和资金浪费。

3.2.2应用新型绿色节能产品，形成针对此类工程的绿色施工标准化成果文件，在减
少资源浪费的同时，节约了非实体成本支出。

3.2.3改善组织架构体系，建立适用性、针对性的管理体系，提高管理效率，实现过程管理精准化。

3.2.4通过施工过程技术总结分析，实现更具实操性和技术推广性的管理措施和技术措施。

四、与国内外同类型产品的比较，本项目的先进性与经济、社会效益
日本、美国的钢渣利用几乎达到100%，欧洲65%的钢渣已得到高效率的利用，与发达国家相比，我国钢渣的利用率却很低，仅为10%左右。

钢渣中含有FeO，CaO和SiO2等化学成分，使钢渣可以作为水泥掺合料。

钢渣具有较高的密度和耐久性使钢渣可以作为配置材料用于钢渣混凝土施工中。

钢渣混凝土不仅为钢渣的综合利用开辟了一条新的途径，符合我国可持续发展要求，而且钢渣混凝土作为一种新型材料是当前混凝土结构理论研究的一个热门课题。

虽然对于钢渣混凝土的研究已取得一定的进展，但是离大范围推广使用还存在一段距离。

今后钢渣混凝土的研究应以工程推广应用为主要出发点，针对不同用途的钢渣混凝土进行深入研究，不断开发高性能的钢渣混凝土，提高钢渣的利用率。

通过运用“机械替代人工”、“绿色节能与施工并进”、“优化管理组织架构”“技术优化”等创新施工举措必定会实现最终的目标，即管理目标，效益目标，科技目标，创新目标，实用性目标等一系列有利目标。

五、设想方案、关键技术及解决技术的途径
5.1设想方案和技术途径：
5.1.1研究钢渣混凝土施工的特点，鼎峰中心基础钢渣混凝土施工作为实践点，由此作为创新管理的推广站点。

5.1.2通过鼎峰中心基础钢渣混凝土施工的实体施工，在施工之初即开始建立过程实时监控文件和周期性技术总结，通过项目集中研讨的形式分析地铁车站装饰施工技术的特点及可优化条件，建立形成具有实操性强，推广性强的技术管理手册。

5.2关键技术
5.2.1研究钢渣混凝土泵送施工的机械化生产效率；
5.2.2研究运用绿色节能技术和常规非实体投入的经济对比和效益对比。

5.2.3研究形成更有助于推进钢渣混凝土施工的技术方案。

六、前期工作基础，主要配套设备及技术要求
6.1该项科研计划从2016年12月开始，针对该科研项目选择具有一定实力的科研院、搅拌站为合作伙伴，从多方渠道了解类似工程情况及特点，收集相关技术资料。

结合本工程实际特点提出基本设想，通过讨论确定该科研项目研究方向、方式方法以及制定相应的施工方案。

6.2方案确定编制完成后，组织专家论证通过，并向参与该科研项目的各个成员以及施工班组做好技术交底工作。

6.3采购该科研项目所需的仪器设备。

七、重要设计、计算依据
7.1 鼎峰中心施工图纸；
7.2 《鼎峰中心项目岩土工程勘察报告》（勘察证书编号：B137027295）；
7.3 《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-2011）；
7.4 《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）；
7.5 刘军.粉煤灰钢渣混凝土在道路路面中的运用.公路,1998,10:41-45；
7.6 徐忠琨.钢渣混凝土在海堤工程中的应用研究.水运工程,2008,10(10):239-244；
7.7 王雄，钢渣的回收与利用，《武钢技术》，2006（10）：44-5；
7.8 唐卫军,任中兴,朱建辉.钢渣矿渣微粉复合掺合料在混凝土中的应用.中国废钢铁,2006,3(6):32-34。

八、研制期限
2016年12月开始2018年5月结束。

九、项目研究经费预算
单位：万元
十、研制及合作单位
济南市科技信息研究所（待定）、济南慧江混凝土有限公司、中铁建设集团有限公司商品混凝土分公司
十一、主要研究人员。