复杂环境下能源与道路工程用水泥基关键材料与技术项目获批

  科学技术部高技术研究发展中心近日传出消息，由中国长江三峡集团公司牵头组织的国家重点研发计划项目“复杂环境下能源与道路工程用水泥基关键材料与技术”获得正式批复立项。项目下设“水电工程用微膨胀高抗裂低热硅酸盐水泥基材料的研究与应用”、“固井工程用高耐蚀高韧性水泥基材料的研究与应用”、“道路工程用低收缩高抗折耐重载水泥基材料的研究与应用”3个课题，分别由中国长江三峡集团公司、中国建筑材料科学研究总院、武汉理工大学牵头承担，共由13家单位组成的产学研用联合团队开展项目研究。

  能源、交通是社会经济发展的基础，在国民经济建设中占十分重要的战略地位。随着我国能源和道路工程建设不断深入和扩大，水电、油气井固井、道路工程建设条件和服役环境愈来愈复杂和严酷，对水泥基材料性能提出了更高要求。现有技术条件难以完全满足工程建设的需求，亟需解决由此带来的水泥基材料共性关键技术问题。

  项目围绕目前的技术瓶颈，针对复杂环境下水工混凝土温降收缩开裂、固井水泥环封隔失效、道路重载和水损害等工程难题，通过开展复杂服役环境下水泥基材料矿物组成匹配设计、微观结构演变规律、组成—性能调控、稳定制备及应用技术的系统研究，解决水电工程用低热硅酸盐水泥基材料方镁石微膨胀调控、耐高温耐侵蚀高韧性固井水泥基材料组成与微结构控制、重载道路水泥熟料矿相与辅助功能材料匹配等关键科学问题，形成能源与道路工程用特种功能水泥基材料制备和应用技术，满足复杂服役环境下水电、油气井固井、道路重大工程建设需求，提升行业竞争力。主要研究内容包括3个方面。

  一是研究低热硅酸盐水泥熟料矿相组成、方镁石形态对水泥性能的影响规律，掌握低热硅酸盐水泥膨胀调控技术，实现强度—水化热——微膨胀性能优化匹配，建立微膨胀高抗裂低热硅酸盐水泥基材料规模化稳定生产与应用技术，满足大型水电工程建设的需求。

  二是研究复杂地质条件下（高温、酸性介质、稠油热采、应力交变）固井用水泥基材料水化微结构—性能演化规律，开发固井工程用高耐蚀高韧性水泥基材料，实现固井水泥浆体系的优化设计，形成复杂环境与工况下固井水泥浆体系设计及配套工艺关键技术，满足复杂油气井固井工程的需求。

  三是研究道路水泥基材料在重载疲劳、水损害耦合作用下的性能衰减与冲刷破坏机理，构建道路工程基层与面层用特种功能水泥制备与应用技术，开发低收缩高抗折耐重载水泥基材料和缓凝抗裂抗冲刷道路基层水泥基材料，满足复杂服役环境下道路工程建设的需求。

  项目预期形成复杂环境下能源与道路工程用水泥基新材料、新技术、新方法10项以上；编制国家和行业标准/规范12项以上；申请发明专利35项以上；公开发表学术论文60篇以上；培养青年科技人才30人以上；形成2000t/d及以上水泥基材料示范生产线/工程15项以上。

  项目将开发一批整体上达到国际先进水平的能源与道路工程专用材料和技术，形成我国自主知识产权的技术体系，为提高我国能源与道路工程建设质量提供重要技术支撑。研究成果可提高工程安全性和耐久性，延长服役寿命，促进水泥工业节能减排，预期产生直接经济效益近10亿元，应用前景广阔，社会和生态效益显著。