【混凝土科技奖】历届获奖成果回顾（三）

2025年07月06日 16:04 中国混凝土与水泥制品协会责编：戚金荣作者：中国混凝土与水泥制品协会

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2025年度中国混凝土与水泥制品协会混凝土科学技术奖已经启动，线上申报系统已2025日起正式开启，欢迎申报【申报详情请点击：关于申报2025年度中国混凝土与水泥制品协会混凝土科学技术奖的通知】。其他信息持续关注协会官方公众号，或联系科技奖工作办公室：010-57811421

2023年度基础理论类一等奖

成果名称：钢渣粉在混凝土中应用的关键理论研究

完成单位：清华大学

项目概况：

实现碳达峰、碳中和是我国发展的重大战略决策。钢渣是炼钢过程的副产品，是一种大宗工业废渣，将钢渣作为矿物掺合料用于混凝土中是资源化利用钢渣的重要途径，也是发展低碳水泥的有效手段。然而，钢渣在混凝土中的应用存在一些关键的科学和技术问题，严重限制了钢渣在混凝土中应用的安全性、科学性和高效性。

本项目聚焦制约钢渣在混凝土中应用的五个关键科学问题和技术问题：活性低、异常凝结、安定性差、大掺量钢渣混凝土制备关键技术、钢渣与其他固废多元协同利用关键技术，遵循从理论到应用、从规律到机理、从微观到宏观的研究思路，层层递进，进行系统而深入的研究。本项目主要科学发现如下：1.揭示了钢渣的水化机理，创新了钢渣活性评估方法，提出了提升钢渣活性的科学途径。2.提出了水泥钢渣复合胶凝材料的反应机理，揭示了钢渣对水泥水化和凝结的影响规律和作用机制。3.揭示了钢渣中的游离氧化钙和氧化镁在不同条件下的反应机理及其对钢渣安定性的影响机制。4.揭示了等水胶比和等28天抗压强度条件下钢渣对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能和微观结构的影响规律，发展了大掺量钢渣混凝土制备的关键技术。5.揭示了水泥矿渣钢渣多元复合胶凝体系中各组分的作用和贡献，以及钢渣和矿渣的相互影响机制，发展了钢渣与其他固废多元协同利用的关键技术。

钢渣中影响水泥水化的主要物相和作用机制

2020年度基础理论类二等奖

成果名称：基于颗粒紧密堆积理论的超高性能纤维增强混凝土的设计与性能调控

完成单位：武汉理工大学

项目概况：

在超高性能混凝土（UHPC）体系中，形成内部最紧密堆积是保证其优异性能的基础。目前UHPC的设计缺乏系统全面的堆积理论的指导，纤维、水和减水剂的设计不够精细，容易导致制备出来的混凝土存在匀质性不好、密实程度不足、纤维利用率不高、以及高能耗高成本等问题。

本项目将颗粒紧密堆积理论应用于超高性能纤维混凝土的设计中，在UHPC优化设计、耐久性提升、纤维取向研究和细观参数调控和UHPC体积稳定性等方面取得了理论性创新成果。重要科学发现包括：1.研究了UHPC材料的颗粒紧密堆积体系并提出了优化设计，将钢纤维以等效直径的形式纳入UHPC堆积体系；2.引入再生骨料、尾矿等固废材料取代UHPC中的水泥等组分，建立了生态型UHPC设计理论；3.基于浆体流动特性及边壁效应提出了UHPC的优化浇铸方法，获得了能使纤维获得更好取向和分布的具有操作性的控制参数，提出了UHPC浇注过程中纤维运动的模型；4.研究了体积稳定性的调控机制，考虑了辅助胶凝材料与膨胀剂协同作用对自密实UHPC性能影响；5.提出了适用于恶劣环境的UHPC最佳纤维参数及其对电化学腐蚀的影响。