日前,中南建筑承建的南京地铁宁句城际线项目参与联合申报的《城际轨道交通工程结构混凝土裂缝微生物自修复技术应用研究》荣获江苏省土木建筑学会·土木建筑科技奖。

这是首次将混凝土裂缝微生物自修复技术应用城际轨道交通工程地下车站中,可使0.5mm以下的裂缝在60天内完全自修复,同时对混凝土性能无不良影响。该项成果获中国工程建设标准化协会标准1项、江苏省工程建设标准1项、江苏省级工法1项、实用新型专利1项、发明专利1项、论文2篇,经济社会效益显著。

黑科技,立功了!

宁句线是江苏省沿江城市群城际轨道交通网重要线路,集团公司负责承建4座车站,6段区间,总长15.6km。含全线唯一单洞双线矿山法隧道——青龙山隧道工程,穿越135m断层破碎带,地质条件复杂,开挖难度特大。

建设中,不但要克服开挖难题,由于隧道及地下车站周边分布众多水体,地层水位较高,含水量丰富,对于地下车站、隧道等结构混凝土的防裂、抗裂、防渗漏水要求极高。

项目技术团队引进国内先进的混凝土自修复技术——在混凝土中添加特殊微生物,一旦产生裂痕,暴露的微生物遭遇空气及水分后自行觉醒,通过发生"矿化"反应,实现自动修补裂痕,圆满解决隧道防水的后顾之忧!

小细菌,解决大问题

混凝土属于非匀质各向异性材料,不同位置、方向的强度具有差异。当结构内部受力不均衡,及变形、老化、腐蚀等不利因素影响,混凝土内部易积累损伤,产生微裂缝。

裂痕不仅会降低混凝土的自身整体性,更会暴露埋藏在内的钢筋;钢筋氧化、生锈、膨胀,从内部挤压混凝土,进而产生更多裂缝,将使建筑整体结构遭到损坏。因此,混凝土结构的建筑在其设计使用年限内,需要定期进行整体结构的检测和修复,需要消耗大量人力物力。

宁句线建设中,项目引进、研发并广泛推广混凝土生物自修复材料,将细菌乳酸钙微胶囊掺入混凝土。裂缝产生后,水分和空气进入混凝土内部,分解胶囊的可降解塑料外壳,暴露出内部包裹的细菌和乳酸钙。

细菌被空气唤醒,"吃"进去的是乳酸钙,"吐"出来的却是碳酸钙(即石灰石,一种建筑材料),与混凝土结合以填补微裂缝,阻碍空气和水分渗入,防止微裂缝进一步扩大。

微裂缝被填充修复后,微生物的生长环境被破坏,停止增殖、代谢,进入休眠状态,等待下一次被唤醒……

研究显示,宁句线采用的微生物修复技术,可在60天内自愈合0.5mm以下的裂缝,真正实现混凝土结构的自我修复;且不产生对人体有害的物质,环保安全;节省大量后期维修费用,获得业主与社会各界的认可与好评!

宁句线建设中,项目部先后发表学术论文18篇、获省级工法6项、申请发明专利7项、授权2项、申请实用新型专利5项、授权5项。研究成果成功应用于全线唯一矿山法隧道青龙山隧道工程、国内城轨交通行业跨度最大的矮塔型单索面斜拉桥和国内地铁施工领域首创的五跨刚构桥等工程,有效解决各类工程难题,大幅提高工程施工进度,取得显著的经济社会效益和环境效益,为国内城轨交通建设积累了宝贵的科研和施工经验。

中南铁军始终秉承科技、智慧、绿色、环保的匠造理念不断引领科技创新、不断挑战工程极限迈向十四五时期高质量发展新征程与城市携手,与时代同行!



关键词:中南集团



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