①课题来源与背景：对于地处严寒和极寒地区的我省，每年的冬季施工期在大兴安岭漠河一带可达8~9个月，在哈尔滨一带可达6个月，其余地区在6~7个月不等，这种低温环境给灌浆材料硬化带来破坏性影响更为严重，事故频发，已经制约了黑龙江省的建筑业发展、尤其是住宅产业化装配式混凝土结构的建造速度，因为黑龙江省建筑业的发展速度好坏、快慢，直接影响到黑龙江省经济社会的发展速度好坏、快慢，如何将这6~9个月的时间内的低温时段在建筑业施工中利用起来，使得建设工程的灌浆施工在低温季节能进行，是发展黑龙江省经济的重要技术举措，对黑龙江省经济社会发展意义重大，同时对建筑产业化发展具有更大地推动作用，本研究的理论成果、关键技术与产品可广泛应用于“三北一南”地区的低温季节施工，因此意义重大。 ②研究目的与意义：本研究为自主创新型研究，研发低温施工用新型灌浆材料功能型外加剂，系统研究低温灌浆材料膨胀-强度协同发展调控技术以及防冻组分防冻理论，同时研究相关的应用关键技术，消除低温季节水泥基灌浆材料灌浆施工工程隐患。研究完成后既可以解决我国低温阶段灌浆材料施工技术的瓶颈问题，又可以完善低温灌浆材料膨胀与强度协同发展理论，大幅提升我国本领域的技术水平。以期实现在-5℃条件下灌浆材料既可灌浆作业，又能防冻、保证膨胀性能与强度的最终目标，因此，对低温水泥基灌浆施工理论及技术进步具有极大推动作用，对行业技术进步具有重要的意义。 ③主要论点与论据：采取宏观测试与微观结构研究、试验研究与理论分析相结合的方法开展研究工作。主要研究了常温、低温及- 5℃环境条件下，胶凝材料组成、胶砂比、膨胀剂、早强剂、调凝剂、防冻剂、水胶比等对水泥基灌浆料的低温流动性能、强度发展和膨胀性能发展的影响规律，得出适合在-5℃低温环境下施工，既能满足膨胀性能要求，又可与强度协同发展的新型灌浆材料的最佳配合比为：52.5级硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥2:8复配、细骨料采用0.15~1.18mm石英砂、灰砂比1:1、水胶比0.25、矿粉5%、矿物降黏剂等比例取代7.5%普通硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂0.6%、早强剂0.04%、防冻剂0.75%、塑性膨胀剂0.03%、硼砂0.4%（以硫铝酸盐水泥质量计）；所配制的灌浆料初始流动度可达340mm，30min流动度保留值达278mm；﹣1d、﹣3d、﹣3+1d、﹣3+3d、﹣3+28d强度分别达到18.2MPa、30.2MPa、49.5MPa、56.6MPa、69.0MPa；3h竖向膨胀率0.41%、24h竖向膨胀率0.46%；﹣3+1d、﹣3+3d、﹣3+28d强度分别达到标准养护1d、3d、28d强度的127%、82%、108%。 ④创见与创新：研究10℃~-5℃低温条件下，膨胀组分对灌浆材料膨胀效能与微观孔结构影响规律，获得灌浆材料的膨胀特性、膨胀组分引发气泡形态、微观孔结构与水化产物特征，阐明不同膨胀组分（塑性膨胀组分与硬化混凝土膨胀组分）在不同低温条件下膨胀源的形成、时变规律和稳定性影响机制；研究10℃~-5℃低温条件下，材料组成对水泥基灌浆材料水化硬化过程与强度发展的影响，获得不同低温条件下配合比参数、减水组分、调凝组分、防冻组分对强度的作用规律，同时得出-5℃条件下灌浆材料的受冻临界强度和防冻技术；研究10℃~-5℃低温条件下，灌浆材料的膨胀与强度的协同发展技术，获得不同膨胀组分膨胀率对灌浆材料强度影响临界值，塑性膨胀组分引发的气泡几何形态与引气量对强度的影响规律，以及气泡稳定性对灌浆材料强度影响研究，通过灌浆材料膨胀效能控制、塑性阶段气泡微结构优化设计、硬化浆体微观结构和原始缺陷的控制来实现基于低温水泥基灌浆材料膨胀和强度的协同发展；研发在10℃~-5℃低温条件下，具有减水、调凝、膨胀、调粘、稳泡、抗离析与抑制泌水功效的功能型低温灌浆材料用外加剂，研究水泥基灌浆材料制备过程中搅拌机转速与搅拌时间对灌浆材料性能的影响规律，获得材料生产制备参数。 ⑤社会经济效益：本研究成果可解决低温条件下水泥基胶凝材料水化进程缓慢、-5℃条件下新拌浆体发生冻害，严重影响后期强度的问题，所配制的灌浆料具有良好的膨胀性和强度的协调性，其力学性能、工作性能均满足《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》（JGJ 355-2015）以及《装配整体式混凝土结构技术规程》（DB21/T1868）要求，解决了低温灌浆施工的瓶颈问题。 我省地处严寒地区，每年冬季施工期6个月以上，装配式建筑用低温型灌浆料市场需求巨大，本项目研究成果可在高铁、交通、机场和民用等领域的装配式建筑、预应力结构、设备基础灌浆工程中推广使用，产业化前景广阔且经济效益显著。

哈尔滨学院

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。