近日，“2022上海国际城市与建筑博览会”在上海展览中心开幕。隧道股份聚焦绿色前沿新材料，集中亮相了低碳型土体固化剂，以及高性能快硬混凝土、再生混凝土、泡沫混凝土、清水混凝土等绿色材料与技术，还有UHPC楼梯板、透光坐凳、发光树池等一系列城市家具模拟场景，向观众展示了新材料与城市共建共治共享的案例呈现和美好期待，带领观众遇见真实、宜居、智慧的城市未来。
高性能快硬混凝土：以快制快，内环线年轻化改造工程“快速换装”的利器
在此次展会上，隧道股份城建物资展示了其研发生产的高性能快硬混凝土等修复材料，成为提升城市更新品质、降低交通出行影响的“利器”。
“此次内环线‘年轻化’改造工程，我们为其量身定制了超快硬混凝土技术方案，最快2小时即可达到通车条件，极大缩短施工窗口期。”隧道股份城建物资科创中心总经理李欢欢介绍，与传统快硬水泥或早强剂相比，快硬混凝土在后期强度、裂缝控制以及体积稳定性方面具有明显优势，可大幅减少施工对居民生活和出行的影响，为城市更新提供创新解决方案。
据了解，为了保证市民早高峰出行需求，内环线“年轻化”工程选择在夜间23时后进行，在清晨6时开放。在封闭施工的7小时内，要完成钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护、临时沥青摊铺等一系列工序，在保证质量的同时，“快”是隧道股份城建物资考虑的重点因素之一。
近年来，隧道股份城建物资不断加大研发步伐，从早强到快硬修复材料，从以天到以小时为计算单位，从工地现场搅拌到实现工厂预拌、现场起硬，研发产品在“更快速、更环保”等方面一路迭代，目前已形成了高性能快硬混凝土系列产品，包含预拌型和现场预混型2个类别以及普通型、快硬型、现场起硬型、普通增韧型、快硬超高性能型等6种产品。
“除此之外，我们也积极关注国际，加强对一些更高端快速修复材料的核心技术研究，让更优质的修复材料能够更经济。”李欢欢表示，“修复材料的核心技术是它的精准调控性，核心材料相当于医学上的‘麻醉剂’，其质量如何，以及剂量用多少、什么时候用，都是让快硬混凝土精准‘醒过来’‘强起来’的关键，只有掌握这些，才能更好地满足城市更新需要。”
固废资源循环利用：以废治废，“点泥成金”的“低碳型土体固化剂”国内首次亮相
“一台直径15米的泥水平衡盾构每年产生约1600万立方米的工程废弃泥浆，上海每年产生的泥浆量超过3000万立方米，全国泥浆年产量超10亿立方米。”隧道股份中央研究院副院长刘佳颖介绍，“这么多泥浆该去哪里？这就是我们研究的背景和动力。”
工程泥浆即工程废弃泥浆，是指在建筑工程、隧道工程、基础工程等建设过程中配制与使用的泥水混合物，存在自然脱水难、存放占地大、污染扩散易、治理要求高等特点，既不能直接排放，又难以自然沉降，按照现有的处置方式价格也比较高昂。
如何让泥浆不再污染环境、又能得到有效处置？
“我们研发了低碳型土体固化剂。”在展会现场，城建物资技术人员展示了一种灰白色粉末状物体。相较于水泥这样的高能耗产品，低碳型土体固化剂，是用大宗的城市固废和工业固废所制，不仅原料低碳，其生产制备过程也属于低能耗，不需要高温煅烧。它本身也是一种绿色建筑材料，更重要的是，与工程泥浆、水、骨料及功能调控材料按照一定比例调和后，可转化工程需要的同步注浆材料和回填材料等，实现了对废弃泥浆的循环利用。
“这就是‘以废治废’。”刘佳颖介绍，“目前我们主要通过低碳型土体固化剂，将工程泥浆转化成回填材料，具有流动性好、抗渗透性等优点。”2022年9月,由隧道股份城建物资牵头承担的《城市工程泥浆资源化利用政策及标准研究》软课题通过评审,与会专家表示，研究结果表明利用工程泥浆制备回填材料的技术路径避免了工程泥浆填埋阶段的碳排放，使用回填材料替代黄砂每方能够减少15%的碳排放量，此研究具有创新性并填补了国内空白。
此项技术已经在很多重大工程中进行实践，去年7月，隧道股份城建物资在龙吟路（华展路－华济路）道路大修工程中，首次使用低碳型回填材料160方；近期，在共江路道路积水改善工程和武宁路快速化改建工程中，分别使用低碳型回填材料1500方、4500方，泥浆掺入量达40%。
再生混凝土：变废为宝，让建筑垃圾成为“放对地方的宝贝”
不仅能将工程泥浆“变废为宝”，也能化“建筑垃圾”为“神奇”。隧道股份城建物资利用建筑垃圾破碎后的再生骨料替代部分天然骨料生产再生混凝土，强度测试等级达C50，不仅有效解决建筑废弃物消纳处置问题，也为企业开辟出了绿色产业。
“一般来说，1万吨固废的堆放需要占用2亩土地，上海每年有5000多万方的混凝土需求。通过计算发现，用废混凝土替代天然石材，可减少至少10%的石子开采量，也节约了一千多亩的土地。”隧道股份城建物资总工程师徐亚玲介绍，“这也意味着一年可以保住一座天然的景观山，同时减少了一座废混凝土的垃圾山。”
最早让再生混凝土这个绿色、环保的产品广为人知，是世博场馆“沪上生态家”的建设，项目结构所用混凝土全部采用再生混凝土，经监测，各项性能指标达到或超过了设计要求。
随后，隧道股份城建物资又在自有办公大楼——位于杨浦区的绿源天地A座建筑中运用这一材料，这是上海首座再生混凝土小高层建筑，也是国家资源再生利用重大示范工程，并获得二星级绿色建筑设计标识认证，在全国范围内首次将再生混凝土应用于高层泵送并实施长期监测结构性能变化。“按照我们现有的碳排放计算方法，相较于使用普通混凝土的B座大楼，使用再生混凝土的A座大楼单位面积建筑建材碳排放下降15.6%，在这几年的连续监测，结构性能未见任何变化。”徐亚玲介绍。
经过十多年的探索实践，隧道股份城建物资再生混凝土的技术逐渐成熟，从粗骨料到粉骨料，从预拌混凝土到预制构件，从C30到C50强度，从低层建筑到小高层建筑，再生混凝土的性能、形态、强度、应用范围等都有大幅提升。同时建成了全国首条再生骨料示范生产线，旗下5家单位拥有绿色建材标识三星级证书，不仅如此，公司还通过主编、参编《绿色混凝土场站运维管理技术要求》《再生骨料在混凝土应用技术规程》等上海市地方标准、国内标准，给再生混凝土“上好户口”，推进其广泛应用在工程建设中，引领行业绿色发展。
自密实混凝土：无需振捣，像水一样自行铺满复杂工程结构
在工程建设中，经常会遇到复杂的工程结构，那如何将混凝土浇进钢筋密集的工程结构中，没有振捣条件，又要达到预期强度。隧道股份城建物资研发的自密实混凝土就有了用武之地，它可以水一样流淌，自行铺满复杂空间，达到密实效果。
上海外环线泰和路越江隧道是上海最早的自密实混凝土应用项目，就是隧道股份城建物资研究和实施的。近几年，他们结合项目情况和需求展开系统性研究，克服重重技术障碍，不断提升材料品质，相继研发出超流态自密实混凝土、恒负温自密实混凝土、超长工作性自密实混凝土、高穿透自密实混凝土等一系列领先行业的高性能自密实混凝土，在上海长江隧道、轨道交通14号线静安寺站等重大工程中，均有良好应用，为工程解决了难题。
城市家具：新材料的万千姿态，让建筑可阅读，城市有温度
混凝土带给大家的印象不仅仅停留在传统的建筑材料上，它正以一种全新的面貌渗透到我们生活的每个细节。
在展会现场，可以浮起来的泡沫混凝土、海绵城市透水砖、会发光的坐凳、可擦拭的易清洁涂料板、薄薄一片但能承重250公斤的UHPC楼梯板，保温一体化墙板、泡沫混凝土墙板，以及用混凝土制作的棋盘、笔筒、盆栽、花瓶、摆件……这次隧道股份城建物资专门开辟了一块“城市家具”展区，将艺术、技术、文化和设计巧妙结合，为混凝土注入人文气息，让它们不再生硬与冰冷，展现混凝土等材料的自然无琢本色，更让它们以生动趣味的形象出现在城市之中，供人们驻足、互动、交流、玩耍，满足需求、超越期待，呈现材料的无限潜力，体现绿色低碳的理念。
在展会现场，化身为荷花荷叶鸭子仓鼠的泡沫混凝土，是隧道股份城建物资研发的一种新型混凝土材料，其料浆中包含粉煤灰、矿渣粉、再生粉等固体废弃物，可降低成本，具有轻质保温隔热性能优异、填充性能好、绿色环保、节能减碳等特性，可用于屋面或墙体保温、市政管线、桥梁、基坑等填充工程部位。
据技术人员介绍，最能体现新材料本质美感的，是隧道股份城建物资研发的清水混凝土。这是建筑现代主义的一种表现手法，使用后不再有任何涂装、贴瓷砖、贴石材等材料，表现混凝土的一种素颜的手法。同时也体现了绿色环保的理念，减少表面装饰材料的使用，达到节材减碳的效果，降低后期运维成本。
清水混凝土曾在上海市府一号工程北横通道、保利大剧院等重大项目中使用，以大道至简、返璞归真的理念，体现了新材料的质朴之美。
