第七届中国混凝土大讲堂深度报道

2024日，由中国混凝土与水泥制品协会和中国硅酸盐学会共同组织的第七届中国混凝土大讲堂于广州广交会堂成功召开。

▲第七届中国混凝土大讲堂会场

本届混凝土大讲堂经专家委员会推荐和提名，遴选国际知名位专家学者，就多源固废的资源化利用和超高延性水泥基复合材料（ECC）领域的创新发展，综合国内和国际的前沿研究与工程应用进展情况开展学术与技术交流。位专家学者分别是中国工程院院士、暨南大学校长邢锋教授，以及密歇根大学安娜堡分校James R. Rice杰出荣休教授、土木工程系EB Wylie学院荣休教授Victor C. Li教授

▲中国硅酸盐学会名誉理事长、中国混凝土与水泥制品协会原会长徐永模致欢迎辞

第七届中国混凝土大讲堂由中国混凝土与水泥制品协会副秘书长陈玉主持，中国硅酸盐学会名誉理事长、中国混凝土与水泥制品协会原会长徐永模致欢迎辞。徐会长表示，中国混凝土大讲堂是中国硅酸盐学会和中国混凝土与水泥制品协会联合举办的，定位于国际化、高水平、公益性的学术交流活动。本届中国混凝土大讲堂非常荣幸地邀请到两位重量级主讲嘉宾作主旨报告。邢锋院士长期致力于多源固废资源化与减量化研究，开展了从基础研究到产业化的全链条创新，推动固废资源化技术在实际工程中的应用，为国家绿色发展和“双碳”目标提供了关键技术支撑。Victor C. Li（李志辉）教授是超高延性水泥基复合材料（ECC）领域的开创者和权威学者，他通过理论创新、材料优化和工程实践，将ECC从实验室概念发展为变革性工程材料。在国家大力推动城市更新工作的今天，ECC材料在城市更新和既有建筑维护中展现出显著优势，实现了韧性、耐久、低碳与成本效益的协同。徐会长表示，两个演讲报告必将带来国内外新知识、先进技术和创新理念，是一次难得的学习和交流机会。

第一位主讲嘉宾是中国工程院院士、暨南大学校长邢锋教授。邢锋教授是国家杰出青年科学基金获得者，国家“万人计划”工程领军人才。任全国混凝土标准化技术委员会主任委员等职，主要从事高性能混凝土、混凝土结构耐久性与固废资源化利用研究。他分享的报告是《多源固废资源化与减量化的现状与创新实践

▲邢锋院士

首先，邢锋院士介绍了我国固体废弃物的排放现状固废问题的现状。目前我国大宗固废累积堆存量约600亿吨，工业固废年新增约40亿吨，建筑垃圾年新增约30亿吨，工业固废和建筑垃圾占总固废量的90%，建筑垃圾和工业固废存量大、排放强度高，是固废资源化利用工作的关键组成部分。目前，固废资源化利用还存在一些技术挑战，如处置工艺效率低，设备运行能耗高；包括再生骨料在内的产品品质低劣，再生产品性能低下；传统再生产品制备技术难以达成建筑废弃物高品质规模化应用；废渣活性激发困难，大掺量工业废渣混凝土制品性能不佳等。

国家政策对固废资源化利用的支持

邢锋院士表示，解决固废问题的破解思路可以总结为“可再生、可取代、再利用、减量化”的4R原则。他介绍了建筑垃圾工业固废资源化利用的关键技术。其中建筑固废资源化利用关键技术体系的创建，实现了国家战略性砂石资源的循环利用；工业固废资源化利用关键技术体系的创建，实现了水泥胶凝材料的绿色取代。

纳米SiOCO活性激发技术

建筑垃圾资源化利用方面，邢峰院士介绍了在桥梁、建筑等拆除之后，回收利用的再生混凝土可作为再生粗骨料、再生细骨料、再生微粉，重新应用于混凝土、砂浆环保砖、公路基层等；采用纳米SiOCO活性激发技术，可以重构孔结构，大大降低骨料吸水率，并提升再生混凝土强度25%以上，解决了再生骨料混凝土力学性能和耐久性差的技术难题。在城市地铁盾构施工、地下管廊施工、基坑开发工程中，开发了新型泥砂分离工艺与装备和再生混凝土设计与制备方法，形成了工程渣土泥浆资源化利用关键技术。

工程渣土泥浆资源化利用关键技术

工程渣土泥浆资源化利用关键技术

建筑固废资源化利用模式与装备

邢锋院士介绍了多元建筑固废协同处置技术在南方科大校园建设工程和深圳市罗湖区深圳体育馆改造项目中的工程实践。南方科大校园建设工程是全国首个建筑废弃物“零排放”示范项目，采用移动式建筑固废现场资源化利用系统、再生骨料环保砖技术、再生骨料混凝土技术，现场资源化建筑固废100万吨，实现了建筑废弃物“零排放”、再生建材“零外运”。

▲全国首个建筑废弃物“零排放”示范项目（南方科大校园建设工程）

在工业废渣高值化利用关键技术中，邢锋院士介绍，工业废渣可分为一般工业废渣、危险工业废渣和生活垃圾固废三大类，经处理作为高活性废渣飞灰、低活性废渣飞灰和废弃块体渣，主要用于（辅助）胶凝材料、砂浆环保转、人造骨料及混凝土中，技术创新主要包括外引离子复合激发技术、粉煤灰活性深度激发技术以及钢渣外引离子复合激发技术，并应用于天津津塔主体结构、深圳平安金融中心大厦主体结构等工程中。

▲钢渣外引离子复合激发技术

▲大掺量钢渣粉应用示范项目（天津津塔主体结构）

最后，邢锋院士总结说，随着全球对可持续发展的重视，固废资源化利用已成为生态文明建设和循环经济发展的重要方向。在“双碳”战略实施背景下，将固体废弃物转化为可再利用的建筑材料资源，可有效降低资源消耗和温室气体排放，对于行业的低碳发展具有重要的战略意义。

第二位主讲嘉宾是来自密歇根大学安娜堡分校James R. Rice杰出荣休教授、土木工程系EB Wylie学院荣休教授Victor C. Li教授，他也是超高延性水泥基复合材料（ECC）的主要发明人。他的研究方向为提升土木基础设施可持续性与韧性的多功能材料，其最新研究聚焦于降低建筑环境碳足迹，以及ECC大型结构的3D机器人打印技术。Victor C. Li教授分享的主题是《基础设施的未来：韧性、耐久、低碳与成本效益的协同实现》。

▲Victor C. Li教授

Victor C. Li教授表示，19世纪中后期钢筋混凝土材料发明以来，混凝土材料历经100多年的发展，出现了3D打印混凝土、绿色低碳混凝土乃至智能化混凝土等新型混凝土，至今还是学术界研究的热点。然而，钢筋混凝土结构的基本挑战仍然存在，混凝土本身具备的脆性特点是罪魁祸首。工程界需要一种能够全面改善混凝土脆性缺陷的新型材料，能够超越单纯材料性能范畴，兼具高韧性、耐久性与可持续性的理想的混凝土材料。

▲钢筋混凝土结构的基本挑战

ECC 是当今土木工程建造中使用的最具延性的混凝土，其拉伸延性至少是普通混凝土的300-500倍，可以同时具有高抗压强度和抗拉延性。即使在大变形情况下, ECC 也会自我限制其裂纹宽度，可进行自我修复，从而进一步增强基础设施的耐久性。ECC具备裂缝宽度自控制的功能，能够增强结构耐久性、自愈性和防水性。

ECC与普通混凝土和超高性能混凝土材料应力应变曲线的对比

经试验验证，与普通钢筋混凝土相比，ECC中的钢筋受到腐蚀的概率较低；现场工程实践也证实了ECC结构的长期防水性。

ECC中的钢筋腐蚀率与普通混凝土的对比

接下来，Victor C. Li教授从工程应用的角度，阐述了ECC材料的优势。在美国弗吉尼亚交通部的一个重视项目中，ECC与低收缩砂浆、超高性能混凝土应用于箱梁桥面的防漏灌浆，ECC接缝的防渗性能优于其他种类的灌浆接缝。在东京和大阪的高层建筑中，已经开始采用ECC材料制造的预制混凝土连梁，极大地降低了混凝土材料的用量，且具有优越的抗震性能。

ECC防漏灌浆接头项目

接着，Victor C. Li教授又阐述了ECC材料和结构的隐含碳排放和使用阶段碳排放的情况。他表示在材料层面，新型ECC材料已经通过固废利用、采用低碳水泥和CO养护等手段，显著降低了隐含碳排放强度。

▲ECC材料的隐含碳排放显著降低

在结构层面，可通过减少或取消钢筋用量（如桥面板、管道等应用）、缩减结构厚度（如路面工程中的薄层设计）等方式来降低隐含碳排放。

结构层面，ECC降低了管道的隐含碳排放

而在结构使用阶段的运营碳排放，主要与结构的维护和修复相关。ECC可以通过减少维护和修复需求，有效降低运营碳排放。

▲ECC可以降低全生命周期的碳足迹

最后，Victor C. Li教授表示，延性水泥基复合材料（ECC）已成为从实验室的研究对象变成应用于工程实践的现实材料，目前正在进行产业化的过程中。由于它具有低碳隐含排放与低运行能耗的特点，ECC作为结构构件的基础材料是切实可行的。未来，采用ECC的基础设施将具备高耐久性、强韧性、低碳性、经济高效性及智能化特征，具有广阔的应用前景，必将推动建筑材料行业的绿色化和可持续发展。

中国混凝土大讲堂长期以来坚持公益性、学术性、引领性原则，对混凝土行业免费开放。第七届中国混凝土大讲堂上，来自各企事业单位、大专院校、研究机构的工程技术人员、青年学子和研发人员共计300多人参加了本次盛会。在未来，中国混凝土大讲堂将继续致力于打造国内外最高水平的学术和技术交流平台，将混凝土界的最新成果介绍给广大从业人员、青年学生、研发人员和工程师们。第八届中国混凝土大讲堂计划将于2026年行业大会期间举办。

来源：CCPA科技工作部

编辑：陈丽媛

审核：陈玉

推荐阅读：

声明：本文系转载自互联网，请读者仅作参考，并自行核实相关内容。若对该稿件内容有任何疑问或质疑，请立即与铁甲网联系，本网将迅速给您回应并做处理，再次感谢您的阅读与关注。