防汛抢险

利用河沙制作防汛石料关键技术研究
发布人:管理员 发布时间:2014-04-02 审核人:管理员

获奖类型:2012年河南省科技进步二等奖

项目名称:利用河沙制作防汛石料关键技术研究
任务来源:中央水利建设基金项目,黄委黄财[2005]77号文批复
课题编号:
课题起止时间:2005年8月-2009年10月
完成单位:黄河水利委员会黄河水利科学研究院
黄河水利委员会防汛办公室
水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心
河南黄科工程技术有限公司
主要完成人:高 航 张金良 王震宇 王 萍 杨 勇 郑光和
赵圣立 张希玉 李跃伦 常向前 邵 菁 毕 生
宋海亭 周景芍 鲁立三

1、 应用领域

防汛抢险、建筑材料。

2、性能指标

人工防汛石料是天然石料的替代产品,经过大量的调研和广泛的论证,综合应用单位反馈的意见,确定人工防汛石料容重不小于1700kg/m3,强度不低于10MPa,同时兼具抗冲性、抗冻融、抗水解和耐久性等技术指标,综合成本(实方)不高于天然石料成本。制作方式简便易行,便于大规模普及生产。

3、成果的创造性、先进性

本次研究中的创新之处主要表现在以下几个方面:

① 为河流泥沙资源化利用提供了新的途径。利用该工艺不仅可以生产人工防汛石料,还可制作免烧砖、路缘石、护坡石等其它建筑材料。同时,黄河泥沙的大量应用,不仅补充了河道治理中挖沙疏浚的效果,而且就地取材,变废为宝,还可有效降低建筑材料成本和基础建设投资。

② 首次采用免烧技术制作防汛石料。为了使石料达到一定的强度,以往制作工艺大多采用烧结技术,使得制作工艺复杂化,而且提高了防汛石料制作成本。本项目采用夯击工艺制作人造大块石和液压辅助振动成型工艺制作常规体积防汛石料,达到了简化制作工艺和降低成本的效果。

③ 首次采用激发剂技术制作防汛石料。本项目采用专用活性激发剂(外掺剂)固化材料,这种材料可对河流泥沙进行有效的碱激活,在其内部形成硅-钙质晶体,能够有效促进水泥水化,提高防汛石料强度。本项目通过大量试验分析,得到激发剂、河流泥沙、水泥等制作材料的配合比,达到了最佳的凝结激发效果。

4、成果应用情况及社会经济效益

根据统计资料,2003年秋汛抢险黄河下游共抛投各类防汛石料70余万m3;“九五”期间防汛石料用量311万m3;“十五”期间随着国家投入的增加,防汛石料的用量已达到了631万m3,全国每年用于江河防洪的备防石材料数量巨大,可想而知;而天然石料的来源日益枯竭,防汛石料的供需矛盾日益突出。“利用河沙制作防汛石料关键技术研究”的成功为其他流域河流泥沙、沙卵石的资源化利用提供可以借鉴的经验,同时运用该项技术还可将大量的河沙、沙卵石资源,广泛应用于制作免烧砖、路缘石、道边砖等建筑和交通工程,其成本将更加低廉,社会及经济效益将更加明显,具有广阔的运用前景和较高的推广价值。

同时,天然防汛石料抛投后在水下的分布探测一直是困扰治黄工作的难题,防汛石料采用人工方法制作后,可尝试在其中加入示踪物质,这对研究防汛石料抛投后的水下分布、根石走失,研究坝岸基础泥沙运动规律、指导防汛抢险都具有重要意义。

综上所述,“利用河沙制作防汛石料关键技术研究”的推广应用前景较好,但作为基层科研单位,还须国家主管部门在产品转化、推广应用方面多投入、多关心。