“莱歇杯”2020年中国矿渣粉应用项目大奖获奖项目介绍

中国建材市场协会矿渣粉应用分会

摘要：从2020年开始，矿渣粉分会每年组织年度矿渣粉应用杰出项目评选，旨在奖励中国矿渣粉企业以更多创新方式、更好技术方案应用矿渣粉，同时为优秀矿渣粉生产企业进行介绍和宣传。中国建材市场协会矿渣粉应用分会项目大奖评审委员会依据申报单位提交的项目材料，对申报项目进行评审分别从“科学性”、“创新性、典型性”、“实例性、示范性、应用性”三个部分进行评分，最终共有5个项目获得“2020年度项目大奖”特别奖，4个项目获得“2020年度项目大奖”入围奖，它们分别在高性能、绿色环保、创新应用、可持续发展以及建筑美学5大类别的评选中胜出。

关键词：矿渣粉；项目大奖；高性能；绿色环保；创新应用

一、前言

中国建材市场协会矿渣粉应用分会，（以下简称：“矿渣粉分会”）是中国最有影响力的矿渣粉行业组织之一。矿渣粉分会是中国矿渣粉行业技术交流、信息交流的重要平台，为矿渣粉企业与政府管理部门、国际同行及矿渣粉的应用者提供沟通桥梁，成为引领和协调行业的实体。自成立以来，矿渣粉分会一直致力于提高矿渣粉生产技术及产品应用技术水平、提升行业总体形象，传播矿渣粉的性能优势和对社会的贡献，推动矿渣粉行业的进步和发展。

矿渣粉分会自成立以来持续关注“美国矿渣粉协会年度项目大奖”的动态，并通过协会的平台多次向行业同仁宣传报道获奖项目，希望能借鉴美国矿渣粉协会等相关国际组织的成功经验以及一些好的做法，共同为国内矿渣粉行业的健康发展探明方向。从2020年开始，矿渣粉分会每年组织年度矿渣粉应用杰出项目评选，将在每年的年会上对杰出项目获奖单位进行颁奖，同时将获奖项目情况刊登在行业期刊、协会网站上，旨在奖励中国矿渣粉企业以更多创新方式、更好技术方案应用矿渣粉，同时为优秀矿渣粉生产企业进行介绍和宣传。

二、“2020年度项目大奖”结果揭晓

本届矿渣粉应用项目大奖是由中国建材市场协会矿渣粉应用分会主办，中国建材市场协会矿渣粉应用分会专家委员会协办，共设置“绿色环保”、“高性能”、“建筑美学”、“创新应用”、“可持续发展”五类项目大奖。矿渣粉分会于2020年下半年分布“关于举办2020年首届中国矿渣粉应用项目（年度）大奖征集和评选活动的通知”之后，陆续收到国内多家矿渣粉生产企业的申请材料。中国建材市场协会矿渣粉应用分会专家委员会选举产生5位专家组成评审委员会，评审委员会依据申报单位提交的项目材料，对申报项目进行评审分别从“科学性”、“创新性、典型性”、“实例性、示范性、应用性”三个部分进行评分。

经过评审委员会的评选，最终共有5个项目获得“2020年度项目大奖”特别奖，包括：唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司申报的“港珠澳大桥”、唐山唐龙新型建材有限公司申报的“文莱淡布隆跨海大桥”、上海宝钢新型建材科技有限公司申报的“泰和水厂100万m3/d深度处理改造工程”、广东韶钢嘉羊新型材料有限公司申报的“台山核电工程”以及南京南钢嘉华新型建材有限公司申报的“矿粉在瓷砖胶中的应用”共5个项目；共有4个项目获得“2020年度项目大奖”入围奖，包括：唐山唐龙新型建材有限公司申报的“京雄城际铁路”、湖北鄂钢嘉华新型建材有限公司申报的“武汉市杨泗港连接线快速通道青菱段”、广东韶钢嘉羊新型材料有限公司申报的“澳门大学横琴校区及海底隧道”及“广东韶关市凡口铅锌矿矿山充填新材料应用”，它们分别在高性能、绿色环保、创新应用、可持续发展以及建筑美学5大类别的评选中胜出。矿渣粉分会将于2021年7月9日，在“2021年矿渣粉应用分会会员大会暨第八届矿渣粉生产与应用技术论坛”上将向获奖单位及项目授予证书，并向参会者展示他们的项目。

三、获特别奖项目介绍

1、港珠澳大桥

奖项类别：高性能

港珠澳大桥是“一国两制”框架下、粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海通道，全长55公里，设计使用寿命120年，总投资约1200亿元人民币。大桥于2003年8月启动前期工作，2009年12月开工建设，于2018年10月开通营运。

港珠澳大桥主体工程实行桥、岛、隧组合，总长约29.6公里，穿越伶仃航道和铜鼓西航道段约6.7公里为隧道，东、西两端各设置一个海中人工岛（蓝海豚岛和白海豚岛），犹如“伶仃双贝”熠熠生辉；其余路段约22.9公里为桥梁，分别设有寓意三地同心的“中国结”青州桥、人与自然和谐相处的“海豚塔”江海桥，以及扬帆起航的“风帆塔”九洲桥三座通航斜拉桥。

港珠澳大桥作为跨世纪的标志性工程，因其工程规模和建设难度而备受瞩目，同时是国内跨海工程首次采用120年设计使用年限，大桥横跨伶仃洋海域，具备岛、桥、隧道等多种结构形式，同时处于恶劣的海水腐蚀环境中，不同的结构对混凝土强度、工作性及体积稳定性都有不同或更严格的要求，还需具备抵御环境侵蚀的能力，配制长寿命海工高性能混凝土是确保混凝土结构使用寿命最有效、最直接且最经济的根本性技术措施，海工高性能混凝土符合高强度、高耐久性、高体积稳定性、高工作性、高经济型的要求。

港珠澳大桥所用混凝土细分为桩基、承台、桥墩、箱梁、沉管混凝土，部位不同，混凝土配合比也存在一定的差异，需根据试配结果，通过现场预拌及其他试验，综合考虑混凝土的各项性能，对配合比进行必要的调整、优化。

港珠澳大桥技术专家通过长期暴露试验证明，掺入矿渣粉后的混凝土水化产物能够明显改善混凝土的孔结构、提高混凝土的抗氯离子渗透性，具有优异的耐久性能，是配制长寿命海工高性能混凝土的首选胶凝材料体系。同时，掺入矿渣粉可以显著降低胶凝材料体系的水化放热量，可显著延迟胶凝材料体系开裂时间，降低开裂敏感性，提高混凝土的抗裂性能。

项目团队：

项目业主：港珠澳大桥项目管理局

施工单位：中国交通建设股份有限公司联合体

矿渣粉供应商：东莞市海源建材有限公司

2、文莱淡布隆跨海大桥

奖项类别：高性能

文莱淡布隆跨海大桥是文莱史上最大、最重要的基础设施工程线路。全长约30公里，共分为4个标段，CC1标为隧道及引桥部分，长3.8km，已取消；CC2标为海洋高架桥部分，全长13.35km；CC3标航道桥及引桥部分1.1km；CC4标为原始森林高架桥，全长11.8km；其中，CC2标及CC3标总投资约9亿文莱元。

矿渣粉的掺入可以有效降低水化放热，控制大体积混凝土里表温差，加快混凝体浇筑后的整体脱模时间，从而保证施工进度。由于该项目CC2标及CC3标位于海洋区域，对于混凝土的抗硫酸盐侵蚀性有极高要求。矿渣粉的使用有助于提高混凝土的抗渗性，同时也能降低水胶比，大幅提高混凝土的工作性能及耐久性能。

由于矿渣粉具有颜色较浅的特点以及其可持续发展的优势，能够保证所有外露的混凝土外观比一般的混凝土颜色更浅，提升了桥梁美观效果。

项目团队：

项目业主：Brunei Government

承包商：Daelim（Korea）/Swee Sdn Bhd（Brunei）Joint Venture

咨询顾问：Ove Arup＆Partners（HK）

矿渣粉供应商：唐山唐龙新型建材有限公司

3、台山核电工程

获奖类别：高性能

台山核电站规划建设六台压水堆核电机组，一期工程引进第三代核电EPR（欧洲先进压水堆）技术，是由EDF和近期成为EDF子公司的法马通共同开发的第三代核电技术。这项技术吸收了过去40年国际上积累的压水堆核电机组的运行经验反馈和技术进步，其中的主要技术已经过40多年全球357台在运压水堆核电机组数千堆年的运营检验。该项目通过第三代核电EPR技术建设两台单机容量为175万千瓦的核电机组。台山核电站一期工程两台机组建成后，每年可减少标煤消耗约842万吨，减少温室气体排放超过2270万吨。

EPR机组的安全壳是建在混凝土底板上的层结构。内层安全壳内表面和安全壳底板上装有厚度为6mm的钢制衬里，衬里与外层混凝土之间用锚件连接，预应力圆柱形墙壁厚约1.3m，预应力穹顶厚度为0.9m。外层安全壳是由加固的圆柱墙体和穹顶组成，直径约3m，厚度随高度变化而不同位于安全厂房高度(+26.70m)以下的部分厚度约1.3m，其上部分及穹顶厚度约1.8m。设计为可抵御飞机撞击，安全停堆地震，爆炸冲击波和极端天气载荷。两层安全壳壳体之间又1.8m宽的环廊，环廊中保持负压以便事故发生时收集内层安全壳的泄漏物，并在排入环境之前对其进行过滤。

在该项目混凝土中掺入矿渣粉，增加了混凝土密实度，提高抗渗性能。同时，在混凝土中掺入矿渣粉能够有效降低水化热，有利于防止因大体积混凝土内部升温引起的裂缝。

项目团队：

项目业主：中国广东核电集团有限公司

施工单位：中国核工业华兴建设有限公司台山核电项目部

矿渣粉供应商：广东韶钢嘉羊新型材料有限公司

4、泰和水厂100万m3/d深度处理改造工程

奖项类别：绿色环保

泰和水厂位于上海市宝山区泰和西路，始建于1995年，期间经历过三次大规模扩建，有4个系统。其深度处理改造工程常规生产线总生产规模100万m3/d，供水范围主要覆盖上海市宝山、普陀、嘉定地区，作为市北部地区最大的主力供水水厂，是2020年上海全市水厂深度处理率完成节点要求的关键工程，也是提高水质的重要民生工程，在上海诸多水厂具有风向标作用。

泰和水厂深度处理改造工程，包括清水池、炭滤池、提升泵房等单位的土建施工，基坑开挖深度约6米，围护结构主要形式为双轴搅拌桩重力坝，采用GS土体硬化剂完成双轴搅拌桩及坑底加固55000立方米。

GS土体硬化剂是一种以矿渣粉为主要原材料（占比50%）的软土固化剂材料，替代现有水泥等材料用于软土地基加固，特别适用于水泥土搅拌桩施工，能为加固土提供更高的强度，更优的抗渗性能及抗剪切性能，软土加固要求高的工程特别适用。

GS土体硬化剂加固的软土29天无侧限抗压强度超过同掺量的P.O. 42.5水泥加固土强度，提升幅度为50%-150%，可以明显改善目前地下工程基坑施工的安全性，另一方面也可以提高加固土的抗渗系数，也意味着有更好的抗渗效果。同时其原材料以宝钢冶金工业固废为主（固废含量达70%以上），原材料成本低，相对于传统的土体固化材料（水泥、石灰等）具有明显的价格优势，是一种理想的高性能环保工程材料。

GS土体硬化剂以宝钢工业固废为主要原材料，非水泥类材料达到70%以上，替代水泥用于基坑围护的搅拌桩，可以大大减少水泥用量，从而减少水泥对原料、燃料的消耗及污染物的排放，无疑符合“节能、减排、低碳”的循环经济理念。

利用1吨GS土体硬化剂替代1吨硅酸盐水泥，可减少1吨CO2的排放，2吨石灰石的消耗，减排大量的NO2、SO2和粉尘。同时由于每吨土体硬化剂的能耗仅占硅酸盐水泥的30%，可节约97kg标准煤。

项目团队：

项目业主：上海城投水务集团有限公司

施工单位：上海建工四建集团有限公司

设计单位：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

矿渣粉供应商：上海宝田新型建材有限公司

5、矿粉在瓷砖胶中的应用

奖项类别：创新应用

2015年派丽德高建材有限公司南京工厂在南京溧水经济开发区成立。工厂占地面积3.2万平米，生产仓储面积1.5万平米，生产线全部为进口设备，德高南京工厂是当时德高中国规模最大，最先进的世界级工厂。工厂落成后主要生产德高防水涂料、瓷砖胶、填缝料、腻子粉等系列产品。

2019年德高南京工厂为了降低碳排放，推进工厂绿色发展理念，引进了最先进的欧洲瓷砖胶技术，结合国内要求，研发出高性能瓷砖胶，大胆掺加矿渣粉替代水泥作为基胶，不仅实现了降排的要求，还有效的改良了瓷砖胶的性能。

瓷砖胶使用矿渣粉替代水泥作为基胶的优势：

· 瓷砖胶不是胶水，其配方中含量最高的是特种水泥，其次是石英砂和各类聚合物添加剂，长期以来瓷砖胶都是使用水泥作为基胶，主要含量水泥40%、砂60%；所以瓷砖胶性能单一，无法很好的满足不同场所的使用需求；

· 使用矿渣粉替代部分水泥作为基胶材料改性后的瓷砖胶，利用矿渣粉的后期强度强，抗微缩，提高和易性耐久性的特点，可生产出不同种类的瓷砖胶，包括普通型、增强型、柔韧型等，满足不同个性化需求；

· 传统瓷砖胶存在的性能问题：不保水，和易性差，后期强度不够，收缩大导致瓷砖空鼓、脱落。经研究发现，掺加矿渣粉后的改性瓷砖胶，可有效减少瓷砖胶的熟化时间，延长瓷砖胶的可使用时间。可有效增强瓷砖胶的后期粘结强度及拉拔强度；

· 矿渣粉改性瓷砖胶具备高保水性和抗下滑性，优异的施工性能，大大的提高了施工效率；

· 使用矿渣粉改性瓷砖胶，降低了工厂碳排放，推进工厂绿色环保发展的理念。同时有效降低企业生产成本；

· 矿渣粉使用量：根据不同种类瓷砖胶调整配方，最大掺量可达到胶凝材料的50%。德高南京工厂，年产瓷砖胶20-30万吨，矿渣粉使用量约2-3万吨。且使用量不受水泥市场行情影响，用量平稳，开辟了矿渣粉创新应用的新路径。

项目团队：

项目业主：法国派丽德高集团建材有限公司

矿渣粉供应商：南京柯苏贸易有限公司

四、获入围奖项目介绍

1、京雄城际铁路

奖项类别：高性能

京雄城际铁路是北京与雄安新区之间新建的一条城际铁路，该铁路起自京九铁路李营站，经北京大兴区、北京新机场、霸州市，终至雄安新区，正线全长92.4公里，全线设黄村站、新机场站、固安东站、霸州北站、雄安站五座车站，总投资约335.3亿元。

在该项目混凝土中掺入了20%的矿渣粉，可以更好地缩减细集料之间的空隙，从而使混凝土变得更加密实，并且由于微集料作用极大地降低混凝土的间隙，使其抗渗性能得到很大提升；矿渣粉的引入可以减少水泥中铝酸盐的含量，从而降低硫酸盐侵蚀，减少因混凝土膨胀而造成的破坏。

得益于矿渣粉的优异性能，能够降低混凝土总放热量，在减缓水化放热速率的同时降低内部绝热温升，从而减少混凝土初期温度裂缝。

项目团队：

项目业主：中国铁路总公司

施工单位：中铁九局集团有限公司

设计单位：铁道勘察设计院

混凝土供应商：中铁九局集团有限公司

矿渣粉供应商：唐山市开平区浩冉商贸有限公司

2、广东韶关市凡口铅锌矿矿山充填新材料应用

获奖类别：绿色环保

目前矿山填充所使用的胶结材料主要为水泥、高水材料、碱激发及膏体充填材料。但作为胶结充填主要材料的水泥存在着凝结时间长、现场脱水难、接顶率低、矿石贫化率高、充填成本高等问题。

凡口铅锌矿沿矿体走向建有4座充填站，6套充填系统，充填骨料主要为分级尾砂（+19μm尾砂含量大于85%）和棒磨砂（粒径要求-3mm），现用胶凝材料为P.O 42.5R普通硅酸盐水泥，充填质量要求矿房采场充填体抗压强度28d不小于3MPa；人工底部结构和假巷、浇面、首层充填体抗压强度3d不小于3MPa，28d不小于5MPa；水泥消耗量大充填成本较其他类似矿山高是凡口铅锌矿在充填采矿中面临的主要问题。

矿山填充使用矿渣粉替代水泥的优势：

· 有助于降低充填体中的水化放热反应量，尤其有助于降低前期水化热的产生，有利于防治后期因前期水化热较高导致的充填体干缩以及开裂。

· 在相同灰砂比和浓度条件下，流动性明显优于水泥，新材料具备高浓度充填的潜力，形成进一步提高充填质量的空间，良好的流动性可以降低料浆对充填管道的磨损，降低维护成本。通过充填系统现场取样、井下养护取样和第三方检测取样试验表明，形成的充填体在3天、7天和28天的抗压强度均达到凡口铅锌矿的技术指标要求，在相同变频系数和浓度条件下，新材料的早期强度和后期强度质量相比水泥有大幅提高。

· 充填料浆和充填体在泌水率、孔隙率、收缩性方面均小于水泥，加之流动性能优异，可实现提高充填空间和结顶效率。  

项目团队：

项目业主：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿

施工/设计单位：固岩科技发展有限公司

矿渣粉供应商：广东韶钢嘉羊新型材料有限公司

3、武汉市杨泗港连接线快速通道青菱段

奖项类别：可持续发展

湖北省武汉市杨泗港连接线（快速通道）青菱段综合工程，该工程属于国家重点工程，项目系高架桥，先建桥墩（含地下桩基、承台），桥墩上铺设箱梁。连接线全长约7KM，桥墩88根，并排双桥墩“人字”支撑桥面箱梁，全部工程需浇筑混凝土约35万立方。

该工程属于国家重点工程，对所有建材供货商提出了较高的质量要求，从原材料进厂、生产工艺控制、出厂检验等环节均高于国家标准执行。经过相关专业技术人员的多次配比试验，最终将矿渣粉掺量定位30%。对该大体积工程，掺入矿渣粉可有效控制浇筑体的温度，提高后期强度，并对混凝土工作性能、耐久性均有较大改善。

项目团队：

项目业主：湖北武汉城投集团

施工单位：中建三局基础设施建设投资有限公司

设计单位：中建武汉环建有限公司

监理单位：武汉飞虹工程管理咨询有限公司

混凝土供应商：湖北驰骋建材有限公司

矿渣粉供应商：湖北鄂钢嘉华新型建材有限公司

4、澳门大学横琴校区及海底隧道

获奖类别：建筑美学

作为粤澳合作重要项目之一的澳门大学横琴岛新校区，于2009年12月20日举行隆重的奠基仪式，由国家主席胡锦涛主礼。澳门大学新校园主体工程在2010年11月举行动工仪式，并预计于2012年底落成，澳门与新校园之间将兴建一条河底隧道连接，从澳门一方可全天侯随时进出校园，没有边检阻隔。新校园由大中华地区建筑设计领军人物，2010年上海世博会中国馆总设计师何镜堂院士主持总体设计。整体规划强调"以人为本"、"可持续发展"、"现代化、信息化"、"园林式布局"、"揉合中西文化"五个设计原则和理念。

连通澳大新校区和澳门本土的海底隧道，将成为澳门大学师生自由进出横琴的唯一通道。这条隧道有海中段、横琴段和澳门段等3个施工区段，属于典型的跨境工程。实际上，横琴岛与澳门的凼仔岛、路环岛隔海相望，最窄处只有80余米，因附近水域复杂，水道纵横，施工难度大。澳大隧道以城市道路二级主干道标准设计，行车速度为每小时50公里，车道限高5.6米，每车道宽3.5米，由于隧道座落在十字门航道，隧道按3000公吨航道标准预留水面高度，因此需要开挖最深达26.3米的基坑，亦是导致工程难度增加、延长两侧隧道长度的主要原因。

连通澳大新校区和澳门本土的海底隧道，设计使用年限为100年，抗震标准达到七度，并能抵御百年一遇潮水高度。海底隧道不同于陆地隧道，所处的环境更加恶劣，对抗腐蚀，耐久性提出了更高要求。

在该项目中，所有混凝土均掺加了一定量矿渣粉，一方面增加了混凝土密实度，提高抗渗性能；另一方面，掺入矿渣粉能够降低混凝土水化热，从而有利于防止因大体积混凝土内部升温引起的裂缝。掺入矿渣粉的混凝土具有优异的耐久性能，可配制100年以上的高耐久性混凝土（是配制高强度、高品质不可少的水泥伴侣材料），其优异的耐磨性能，使得能够承受并抵抗海水、地下水侵蚀与冲刷。  

项目团队：

项目业主：澳门大学横琴校区

施工单位：南方标准混凝土有限公司

矿渣粉供应商：广东韶钢嘉羊新型材料有限公司

五、结语

本届“莱歇杯”2020年中国矿渣粉应用项目大奖申报的项目中仍有很多非常优秀的候选项目，虽然很遗憾最终没能入选获奖项目，我们将挑选其中具有代表性的项目在矿渣粉资讯网官网以及公众号与大家分享。

最后，感谢所有参与本次活动的申报单位、中国建材市场协会矿渣粉应用分会专家委员会以及评审委员会的5位专家对本届“莱歇杯”2020年中国矿渣粉应用项目大奖活动的大力支持！特别感谢莱歇研磨机械制造（上海）有限公司对本届项目大奖的冠名支持！期待明年有更多、更精彩的项目与大家见面。