推荐高等学校科学研究优秀成果科学技术进步奖项目公示

  • 格式:pdf
  • 大小:208.42 KB
  • 文档页数:9
项目名称
推荐高等学校科学研究优秀成果科学技术进步奖项目公示 海洋混凝土结构用长寿命高强耐蚀钢筋制备与应用关键技术
提 名 单 位 东南大学 (专家) 主 要 完 成 蒋金洋;麻晗;刘加平;孙伟;金祖权;宋丹;施锦杰;王凤娟;张建春; 人 艾志勇;褚洪岩;郑琦;李阳;赵家七;左龙飞 主 要 完 成 东南大学;江苏省沙钢钢铁研究院有限公司;江苏省建筑科学研究院有限 单位 公司;青岛理工大学;河海大学 项目简介: 随着国家“一带一路”战略的实施,大量在严酷环境下服役的混凝土结构工程不 断涌现,钢筋混凝土锈裂导致结构耐久性下降和服役寿命缩短的问题日益突显。研制 和使用高耐蚀钢筋,是从本质上解决钢筋锈蚀问题的有效方法,对确保结构耐久性和 长寿命具有重要意义。本项目在国家自然科学基金、江苏省重大战略产品产学研联合 攻关项目等一批基础科研项目和国家重点工程科研项目的支持下,对海洋混凝土结构 用长寿命高强耐蚀钢筋制备与应用关键技术进行了近十年的系统研究与实践,形成以 四项创新点为代表的技术群: (1)严酷环境下混凝土中合金钢筋全寿命连续耐蚀理论与腐蚀自抑制技术。基于 系列耐蚀钢筋在严酷环境下的腐蚀特性研究,构建了钢筋合金元素-环境因素,以及钢 筋微结构-耐蚀性之间的定量关系,发展了基于复合钝化膜、耐蚀基体和致密锈层等微 结构特征的合金钢筋全寿命连续耐蚀理论,提出了基于合金元素与环境因素耦合作用 的合金钢筋腐蚀自抑制技术,实现了混凝土中合金钢筋耐蚀性与使用寿命的多级可控。 (2)资源节约型长寿命高强耐蚀钢筋成分设计与制备技术。提出了超低碳+铬/钼 复合耐蚀的高强耐蚀钢筋合金成分设计方法,发展了超纯净钢冶炼控制技术;基于钢 筋轧制与冷却工艺优化,获得了高强耐蚀钢筋“铁素体/贝氏体”双相组织调控技术, 实现了钢筋同步高强韧耐腐蚀;开发出具有自主知识产权的高强耐蚀钢筋,其屈服强 度大于 450 MPa,抗拉强度大于 700 MPa,延伸率大于 18%,耐海水腐蚀性能比普通 钢筋提高 10 倍以上。 (3)严酷环境下混凝土中高强耐蚀钢筋耐蚀性评价与寿命预测技术。针对高强耐 蚀钢筋的高耐蚀性和微结构特征, 提出了基于宏/微观腐蚀电化学测试方法和宏/微/纳多 尺度腐蚀形态学分析方法的钢筋耐蚀性测试技术,构建了严酷环境下混凝土中高强耐 蚀钢筋耐蚀性快速评价体系,发展了基于可靠度理论的高强耐蚀钢筋混凝土结构使用 寿命预测方法。 (4)高强耐蚀钢筋混凝土结构应用技术。针对合金钢筋可焊性差的瓶颈问题,提 出了基于闪光对焊的高强耐蚀钢筋焊接技术;基于高强耐蚀钢筋配制混凝土的力学性 能、变形性能、抗腐蚀性能等关键参数研究,提出了与高强耐蚀钢筋匹配的混凝土材 料性能指标及其设计方法与制备技术;针对高强钢筋与其他钢筋连接时潜在的宏电池 腐蚀潜在可能性,提出了高强耐蚀钢筋宏电池腐蚀监测、预防与抑制技术。 项目授权发明专利 8 项(包括韩国发明专利 1 项) ,申请受理发明专利 6 项(包括
推广应用情况:
“海洋混凝土结构用长寿命高强耐蚀钢筋制备与应用关键技术”项目的研究成果“长寿命高强 耐蚀钢筋”及其“高强耐蚀钢筋混凝土结构应用技术”成功应用在青连铁路胶州湾特大桥。 青连铁路是我国“八纵八横”综合运输大通道的重要组成部分,总投资 238 亿,青连铁路胶州 湾特大桥处于滨海和化学腐蚀环境,大桥承台、墩柱等所需钢筋的耐蚀性受到专家高度重视。大桥 采用了东南大学和江苏省沙钢钢铁研究院共同研制生产的“海洋混凝土结构用长寿命高强耐蚀钢 筋”高强耐蚀钢筋 600 吨,单价 1.2 万元/吨,总计 720 万元;由于其耐蚀性比普通碳素钢筋提高了 10 倍,替代相应数量的 2205 不锈钢钢筋(单价 4.5 万元/吨) ,节支 1980 万。经现场检测,该钢筋 屈服强度>500MPa,抗拉强度>700MPa,断后延伸率>18%,耐蚀性较普通钢筋提高了 10 倍,完 全满足大桥混凝土结构的耐久性设计要求。 上述成果实现了耐蚀钢筋材料设计、耐蚀性评价与应用技术开发的一体化自主探究,填补了该 类产品在国内市场的空白,对促进钢筋腐蚀防止与混凝土耐久性提升技术的科技进步,社会效益重 大。
主要完成单位及创新ห้องสมุดไป่ตู้广贡献:
第一完成单位:东南大学 为本项目的牵头单位。结合国家自然科学基金、江苏省重大战略产品产学研联合攻关项目、中 国铁路总公司项目等一批基础科研项目和国家重点工程科研项目,围绕“海洋混凝土结构用长寿命 高强耐蚀钢筋制备与应用关键技术” ,历时十余年,完成如下创新性工作:
1. 关键技术研究与创新。系统建立了海洋混凝土结构用长寿命高强耐蚀钢筋制备与应用关键技
主要完成人情况: 1. 蒋金洋,排名 1,副处长,教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是 该项目主要负责人,对创新点 1、3、4 有重要贡献,为本项目研究方案的主要设计 者和组织实施者,为主提出了严酷环境下混凝土中合金钢筋全寿命连续耐蚀理论与 腐蚀自抑制技术,建立了严酷环境下混凝土中高强耐蚀钢筋耐蚀性评价与寿命预测 方法,发展了高强耐蚀钢筋混凝土结构应用技术,参与了高强耐蚀钢筋的重大工程 应用。 2. 麻晗,排名 2,副院长,高级工程师,工作单位:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司, 完成单位:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司,为本项目研究中合金钢筋成分设计和 制备的主要组织实施者,对创新点 2 有重要贡献,为主提出了基于超洁净多元复合 耐蚀的高强耐蚀钢筋成分设计与控制技术,以及基于控轧控冷的高强耐蚀钢筋双相 组织调控与制备技术。 3. 刘加平,排名 3,副院长,教授,工作单位:江苏省建筑科学研究院有限公司,完 成单位:江苏省建筑科学研究院有限公司,为本项目研究方案的主要设计者和技术 指导,对创新点 3、4 有重要贡献,为主提出了基于腐蚀电化学和形态学的钢筋耐 蚀性快速评价技术,以及高强耐蚀钢筋混凝土结构应用技术,参与了高强耐蚀钢筋 的重大工程应用。 4. 孙伟,排名 4,工程院院士,教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学, 为本项目研究方案的主要设计者和理论指导者,对创新点 1、3 有重要贡献,为主 提出了严酷环境下混凝土中合金钢筋全寿命连续耐蚀理论与腐蚀自抑制技术,发展 了严酷环境下混凝土中高强耐蚀钢筋耐蚀性评价技术与寿命预测方法。 5. 金祖权,排名 5,副主任,教授,工作单位:青岛理工大学,完成单位:青岛理工 大学,对创新点 3 有重要贡献,为主提出了基于腐蚀电化学和形态学的钢筋耐蚀性 快速评价技术,发展了高强耐蚀钢筋混凝土结构应用技术,参与了高强耐蚀钢筋的 重大工程应用。 6. 宋丹,排名 6,副教授,工作单位:河海大学,完成单位:河海大学,对创新点 1 有重要贡献,为主提出了基于耐蚀性微结构特征的合金钢筋全寿命连续耐蚀理论, 发展了基于合金元素与环境因素耦合作用的合金钢筋腐蚀自抑制技术。 7. 施锦杰,排名 7,副教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,对创新点 3 有重要贡献,为主提出了基于腐蚀电化学和形态学的钢筋耐蚀性快速评价技术。 8. 王凤娟,排名 8,博士研究生,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,对创 新点 3 有重要贡献,参与了基于腐蚀电化学和形态学的钢筋耐蚀性快速评价的研究 工作,并参与了高强耐蚀钢筋的工程应用。 9. 张建春,排名 9,工程师,工作单位:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司,完成单位: 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司,参与了合金钢筋成分设计和制备的研究工作,对 创新点 1 中基于超洁净多元复合耐蚀的高强耐蚀钢筋成分设计与控制技术有重要贡 献。 10. 艾志勇,排名 10,博士研究生,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,对创 新点 3 有贡献,参与了基于腐蚀电化学和形态学的钢筋耐蚀性快速评价研究工作, 参与了基于可靠度理论的高强耐蚀钢筋混凝土腐蚀寿命预测方法的提出。 11. 褚洪岩,排名 11,博士研究生,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,对创 新点 4 有贡献,参与了高强耐蚀钢筋宏电池腐蚀监测与控制技术的研究工作。 12. 郑琦,排名 12,博士研究生,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,对创新 点 3 有贡献,参与了基于腐蚀电化学和形态学的钢筋耐蚀性快速评价研究工作。
建春,陈焕德,张宇,麻晗 3. 一种耐蚀钢筋的酸洗方法,专利申请号:201610948340.6;申请日期:2016.10.26; 专利申请人:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司;发明人:张建春,李阳,陈焕德, 麻晗 4. 一种低碳含 Cr 合金钢的转炉配铬方法,专利申请号:201611051044.2,申请日期: 2016.11.25 专利申请人:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司;发明人:孙凤梅,邹 长东,赵家七,周青峰,麻晗 5. 一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法,专利申请号:201610726960.5; 申请日期:2016.08.25;专利申请人:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司;发明人: 周青峰、邹长东、赵家七、孙凤梅、麻晗
术,包括: (1)严酷环境下混凝土中合金钢筋全寿命连续耐蚀理论与腐蚀自抑制技术; (2) 严酷环境下混凝土中高强耐蚀钢筋耐蚀性评价与寿命预测技术; (3)高强耐蚀钢筋混凝土结 构应用技术。
2. 工程应用与推广。研究成果应用于青连铁路胶州湾特大桥工程,为长寿命高强耐蚀钢筋制备
与应用提供了系统技术,有效保障了严酷环境下钢筋混凝土结构耐久性与长寿命服役。 第二完成单位:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 为本项目的主要合作单位,结合江苏省重大战略产品产学研联合攻关项目,提出了资源节约型 长寿命高强耐蚀钢筋成分设计与制备技术,包括超低碳+铬/钼复合耐蚀的高强耐蚀钢筋合金成分设 计方法,以及“低硫” 、 “低磷”超纯净钢冶炼控制技术;基于钢筋成型过程中轧制与冷却工艺优化, 获得了高强耐蚀钢筋“铁素体/贝氏体”双相组织调控与制备技术,实现了合金钢筋同步高强韧耐 腐蚀;研发并制备了具有自主知识产权的高强耐蚀钢筋,并实现产业化生产。 第三完成单位:江苏省建筑科学研究院有限公司 为本项目的主要合作单位, 完善了严酷环境下混凝土中高强耐蚀钢筋耐蚀性评价与寿命预测技 术, 以及高强耐蚀钢筋混凝土结构应用技术; 参与了研究成果在青连铁路胶州湾特大桥工程的应用。 第四完成单位:青岛理工大学 为本项目的合作单位,完善了严酷环境下混凝土中高强耐蚀钢筋耐蚀性评价与寿命预测技术, 主要包括海洋暴露环境下耐蚀钢筋的腐蚀特性评价。 同时参与了研究成果在青连铁路胶州湾特大桥 工程的应用。 第五完成单位:河海大学 为本项目的合作单位, 完善了严酷环境下混凝土中合金钢筋全寿命连续耐蚀理论与腐蚀自抑制 技术,以及严酷环境下混凝土中高强耐蚀钢筋耐蚀性评价技术。