1、2017年度教育部高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)公示內(nèi)容一、項(xiàng)目名稱混凝土材料高韌化和結(jié)構(gòu)服役性能提升關(guān)鍵技術(shù)二、推薦單位浙江大學(xué)，推薦教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)三、項(xiàng)目簡(jiǎn)介大型混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂現(xiàn)象十分普遍，對(duì)結(jié)構(gòu)服役性能造成了嚴(yán)重影響。由于傳統(tǒng)混凝土材料固有的脆性特征及大型結(jié)構(gòu)工程混凝土澆筑時(shí)分層分塊施工、結(jié)構(gòu)修復(fù)中新老混凝土界面粘結(jié)問(wèn)題，一直是制約混凝土工程安全服役和改建、擴(kuò)建、分建、續(xù)建及加固改造性能提升的世界性技術(shù)難題，迫切需要解決混凝土裂縫控制及有效修復(fù)的核心技術(shù)問(wèn)題-混凝土材料的高韌控裂和應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的施工關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而大幅提升各類基礎(chǔ)設(shè)施的修建質(zhì)量和服役性能。本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)了10余年的深入研

2、究與技術(shù)攻關(guān)，自主研發(fā)了能滿足不同裂縫控制水平的高韌性纖維混凝土新材料及施工關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)新建或既有大型混凝土結(jié)構(gòu)服役性能的顯著提升，保證了相關(guān)重點(diǎn)工程的順利建成。主要科技創(chuàng)新成果如下：1.考慮纖維取向、纖維位置和基體缺陷尺寸的隨機(jī)分布特性，建立了短纖維增強(qiáng)混凝土實(shí)現(xiàn)高韌化的微觀力學(xué)模型，揭示了高韌性混凝土的材料組分參數(shù)（基體斷裂韌度、纖維參數(shù)、界面參數(shù)）與復(fù)合材料宏觀力學(xué)性能（強(qiáng)度、拉伸變形能力、裂縫寬度等）之間的關(guān)系。研發(fā)了短纖維拉拔試樣的成型模具、制備方法和測(cè)試裝置，可以準(zhǔn)確確定單根短纖維在基體中的臨界嵌入長(zhǎng)度、摩擦粘結(jié)強(qiáng)度、化學(xué)粘結(jié)強(qiáng)度和滑移硬化系數(shù)等界面粘結(jié)參數(shù)，確保了高韌性混凝

3、土復(fù)合材料設(shè)計(jì)和性能預(yù)測(cè)中關(guān)鍵參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。制備出拉伸變形最高可達(dá)8%以上、抗?jié)B保溫性能優(yōu)異的高韌性混凝土。在國(guó)際上建立了首條高韌性混凝土自動(dòng)化生產(chǎn)線，為新建結(jié)構(gòu)服役性能提升和既有結(jié)構(gòu)修復(fù)加固提供了關(guān)鍵材料保障。2. 針對(duì)大型結(jié)構(gòu)工程混凝土澆筑時(shí)分層分塊施工方法和既有建筑物維修加固帶來(lái)的新老混凝土界面粘結(jié)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)高韌性混凝土/既有混凝土粘結(jié)的抗拉、抗折、抗剪、復(fù)合受力、斷裂等各項(xiàng)性能進(jìn)行大量試驗(yàn)研究，得出了高韌性混凝土/既有混凝土界面粘結(jié)影響因素的一系列特征規(guī)律；開(kāi)發(fā)了粉煤灰-硅灰改性水泥凈漿界面劑和裂縫處理方法，提出了一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，保障了高韌性混凝土材料施工和

4、大型混凝土結(jié)構(gòu)加固的質(zhì)量。3. 創(chuàng)建了一種簡(jiǎn)便快捷的閉合式鉆孔植筋加固方法；將大功率液壓盤踞切割與靜態(tài)爆破方法有機(jī)互補(bǔ)結(jié)合，提出了適用于大規(guī)模新老混凝土結(jié)合面新增人工鍵槽成型的“鋸割靜裂法”，降低了大型結(jié)構(gòu)混凝土人工鍵槽爆破藥量單耗和爆破破壞效應(yīng)，并最大程度的保證了破碎效應(yīng)，有效避免了對(duì)非拆除混凝土的損傷；形成了集方法、工藝、仿真和設(shè)備于一體的既有結(jié)構(gòu)混凝土表面大規(guī)模、高質(zhì)量、低成本快速成型技術(shù)體系。本項(xiàng)目的科技成果在土木與水利工程領(lǐng)域具有很顯著的技術(shù)創(chuàng)新性，已授權(quán)及公開(kāi)國(guó)家發(fā)明專利9項(xiàng)，軟件著作權(quán)2項(xiàng)，制定國(guó)家工法2部，出版著作1部，在本領(lǐng)域發(fā)表期刊論文101篇，其中SCI收錄論文37篇、E

5、I收錄論文64篇。在本領(lǐng)域共培養(yǎng)畢業(yè)了13名博士，18名碩士，4名博士后。項(xiàng)目成果經(jīng)國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)務(wù)院南水北調(diào)辦公室、湖北省科技廳組織同行專家鑒定和評(píng)審，認(rèn)為項(xiàng)目成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，具有廣泛應(yīng)用前景。已成功應(yīng)用到大壩、橋梁、隧道、建筑等不同工程領(lǐng)域，為行業(yè)技術(shù)進(jìn)步提供了基礎(chǔ)性新材料和關(guān)鍵新技術(shù)，取得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。四、主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)單位名稱浙江大學(xué)排 名1對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1）總體負(fù)責(zé)項(xiàng)目的策劃，制定詳細(xì)的研究方案和創(chuàng)新計(jì)劃，協(xié)調(diào)各方工作，并負(fù)責(zé)項(xiàng)目申報(bào)立項(xiàng)、組織實(shí)施、鑒定和總結(jié)報(bào)獎(jiǎng)工作。2）研發(fā)了纖維拔出試件制備模具和測(cè)試裝置，制備了高韌性混凝土，在國(guó)際上建立了首條

6、高韌性混凝土自動(dòng)化生產(chǎn)線，為大型工程結(jié)構(gòu)裂縫控制提供了關(guān)鍵材料保障。3）承擔(dān)在役大型混凝土結(jié)構(gòu)服役性能相關(guān)的室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并系統(tǒng)進(jìn)行了項(xiàng)目的理論分析、數(shù)據(jù)分析等研究。4）推進(jìn)高韌性混凝土材料在土木、水利、交通行業(yè)的應(yīng)用。完成單位（公章） 年 月 日單位名稱中國(guó)葛洲壩集團(tuán)股份有限公司排 名2對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1）參與項(xiàng)目的策劃，參與制定的研究方案和創(chuàng)新計(jì)劃。2）建立了實(shí)用價(jià)值很強(qiáng)的界面粘結(jié)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)水利工程大壩澆筑與填筑進(jìn)行了施工模擬，開(kāi)發(fā)了兩套相關(guān)仿真軟件。3）提供實(shí)體驗(yàn)證工程，負(fù)責(zé)推動(dòng)項(xiàng)目研究成果在水利工程中的推廣應(yīng)用，并對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)。完成單位（公章） 年 月 日單位

7、名稱葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司排 名3對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1）參與項(xiàng)目的策劃，參與制定的研究方案和創(chuàng)新計(jì)劃。2）研發(fā)了大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法以及大型結(jié)構(gòu)加固維修的實(shí)用施工方法和施工工藝，完成了國(guó)家級(jí)工法2部。3）提供了實(shí)體驗(yàn)證工程，協(xié)助推動(dòng)項(xiàng)目研究成果在水利工程中的推廣應(yīng)用，對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行了長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)。完成單位（公章） 年 月 日單位名稱同濟(jì)大學(xué)排 名4對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1）參與項(xiàng)目的策劃，參與制定的研究方案和創(chuàng)新計(jì)劃。2）通過(guò)理論和試驗(yàn)研發(fā)了一種高強(qiáng)超高韌性混凝土及其制備方法。3）參與項(xiàng)目研究成果在土木、水利工程中的推廣應(yīng)用，并參與了對(duì)應(yīng)用效果的長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)與分析。完成單位（公章） 年 月 日

8、單位名稱大連理工大學(xué)排 名5對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1）參與項(xiàng)目的策劃，參與制定的研究方案和創(chuàng)新計(jì)劃。2）研究了高韌性混凝土與老混凝土復(fù)合構(gòu)件的整體工作性能。3）參與項(xiàng)目研究成果在土木、水利工程中的推廣應(yīng)用。完成單位（公章） 年 月 日五、推廣應(yīng)用情況本成果實(shí)現(xiàn)了對(duì)新建或既有大型結(jié)構(gòu)服役性能的顯著提升，完成了高韌性混凝土材料、關(guān)鍵施工技術(shù)與工藝、基本性能指標(biāo)及工程應(yīng)用等方面的系統(tǒng)創(chuàng)新，保證了相關(guān)重點(diǎn)工程的順利建成，顯著提升了行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，依托南水北調(diào)中線水源工程丹江口大壩加高工程、南京長(zhǎng)江第一大橋加固、杭州市秋石快速路高架工程、杭金衢高速公路常山港特大橋、杭州秋石快速路高架工程、杭金衢高速公路拓

9、寬工程等大型結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目對(duì)推廣應(yīng)用進(jìn)行了驗(yàn)證，在提高整體結(jié)構(gòu)服役性能、降低運(yùn)營(yíng)成本方面發(fā)揮了重要作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。主要應(yīng)用情況表應(yīng)用工程應(yīng)用起止時(shí)間應(yīng)用效果南水北調(diào)中線水源工程丹江口大壩加高工程2005-2011確保了大壩加高工程質(zhì)量、加快了工程進(jìn)度、降低了施工成本，實(shí)現(xiàn)了新老混凝土聯(lián)合受力；庫(kù)容擴(kuò)大115 億m3，為南水北調(diào)中線供水提供了重要的水源保障，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著三峽工程三期圍堰施工2003.1-2006.6新老混凝土結(jié)合良好，沒(méi)有出現(xiàn)開(kāi)裂和滲漏，為確保三峽工程施工期安全和擋水發(fā)電起到了重要作用，僅2005.1-2006.6期間三峽電廠累計(jì)取得發(fā)電效益189億元。

10、南京長(zhǎng)江第一大橋加固2012.4-2012.6高韌性混凝土與橋梁主體結(jié)構(gòu)混凝土始終能夠保持良好的粘結(jié)性和完整性，修補(bǔ)效果顯著改善，避免了使用其他材料多次維修影響通行的缺點(diǎn)浙江省杭金衢高速公路常山港特大橋2014.11避免了原有裂縫進(jìn)一步變寬的趨勢(shì)，有效分散了拉應(yīng)力。在不中斷交通的情況下進(jìn)行施工，提高了施工效率，減少了限制交通的各項(xiàng)手續(xù)與費(fèi)用。被列為浙江省級(jí)重點(diǎn)加固項(xiàng)目。瀾滄江景洪水電站、瀾滄江里底水電站景洪水電站：2010.2-2010.4里底水電站：2013.5-2013.10修復(fù)面積共計(jì)10000多平米，效果良好，對(duì)保證電站安全運(yùn)行、正常出力起到了保障作用，僅景洪電站施工就比使用常規(guī)材料節(jié)

11、省工期30天，按年發(fā)電量78億km.h計(jì)算，增加發(fā)電效益1.58億元。六、曾獲科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)七、知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱國(guó)家授權(quán)號(hào)授權(quán)日期權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利有效狀態(tài)發(fā)明專利直型短切纖維拉拔試驗(yàn)試樣成型模具及其制件方法中國(guó)ZL0.02017-03-15浙江大學(xué)李賀東，閆東明，王激揚(yáng)有權(quán)發(fā)明專利一種纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料及其制備方法中國(guó)ZL7.72015-07-22杭州固華新材料科技有限公司徐世烺，李賀東，李慶華有權(quán)發(fā)明專利一種高耐久性配筋式永久性模板、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件及設(shè)計(jì)、制造方法中國(guó)ZL2.02016-08-17杭州固華復(fù)合材料科技有限公司 浙江大學(xué)徐世烺，黃博滔，

12、李慶華有權(quán)發(fā)明專利一種螺栓連接式可拼裝防裂防滲永久性梁模板中國(guó)ZL3.82016-04-20浙江大學(xué)李慶華，黃博滔，徐世烺有權(quán)發(fā)明專利一種非承重式輕質(zhì)薄壁減震隔墻中國(guó)ZL4.82014-08-06浙江大學(xué)王激揚(yáng)，李慶華，沈玲華，徐世烺有權(quán)發(fā)明專利一種基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的夾芯保溫墻體及墻板中國(guó)ZL3.72016-01-13杭州固華復(fù)合材料科技有限公司徐世烺，李慶華，沈玲華，王激揚(yáng)有權(quán)發(fā)明專利一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法中國(guó)ZL7.12016-04-06葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司譚愷炎，周厚貴，陳志遠(yuǎn)，李萌，彭先齊有權(quán)發(fā)明專利一種高強(qiáng)超高韌性混凝土及其制備方法中國(guó)CN4.2（公開(kāi)號(hào)）同

13、濟(jì)大學(xué)俞可權(quán)，余江滔公開(kāi)發(fā)明專利一種閉合式鉆孔植筋加固結(jié)構(gòu)及加固方法中國(guó)CN5.0（公開(kāi)號(hào)）葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司周厚貴，李海波，李焰，肖曄珩，胡云峰，張金杰， 譚愷炎公開(kāi)實(shí)用新型一種適用于普通拉力試驗(yàn)機(jī)的纖維粘結(jié)性能測(cè)試裝置中國(guó)ZL9.32015-06-03浙江大學(xué)徐世烺，李慶華，高翔有權(quán)實(shí)用新型一種海洋浪濺區(qū)樁基礎(chǔ)的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)中國(guó)ZL0.42012-12-05杭州固華復(fù)合材料科技有限公司徐世烺，侯利軍，李慶華有權(quán)實(shí)用新型一種混凝土縫表面切槽封堵結(jié)構(gòu)中國(guó)ZL4.02014-02-19中國(guó)葛洲壩集團(tuán)國(guó)際工程有限公司陳曉華，劉懷亮，周厚貴，余英，譚愷炎，雷驪彪，李焰，劉文，李建彬，程公輝，

14、王明毅有權(quán)軟件著作權(quán)水電工程混凝土大壩澆筑施工仿真系統(tǒng)1.0中國(guó)2011SR2011-06-01中國(guó)葛洲壩集團(tuán)股份有限公司軟件著作權(quán)水電工程大壩填筑施工仿真系統(tǒng)1.0中國(guó)2011SR2011-06-01中國(guó)葛洲壩集團(tuán)股份有限公司八、主要完成人員情況排名姓名技術(shù)職稱工作單位完成單位項(xiàng)目貢獻(xiàn)1徐世烺教授浙江大學(xué)浙江大學(xué)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)，7項(xiàng)專利2周厚貴教授級(jí)高工中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)有限公司中國(guó)葛洲壩集團(tuán)股份有限公司項(xiàng)目總協(xié)調(diào)，3項(xiàng)專利3李慶華副教授浙江大學(xué)浙江大學(xué)理論研究，7項(xiàng)專利4譚愷炎教授級(jí)高工葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司推動(dòng)工程應(yīng)用，3項(xiàng)專利5余江滔副研究員同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)理論研究，1項(xiàng)專利6王激揚(yáng)副教授浙江大學(xué)浙江大