西安,2024年——西京学院土木工程学院鲁鑫乐及其研究团队在混凝土电脱模技术领域取得系列重要研究成果,相关论文近期陆续发表。研究涵盖电脱模技术的工程应用、温度影响、水分迁移规律及大型竖井施工优化等多个方向,为提升我国大型基础设施建设质量与效率提供了重要的理论支持和技术参考。

电脱模技术:革新传统施工工艺

混凝土电脱模技术基于电渗与电解原理,通过在新浇筑混凝土中插入导体形成电场,促使水分子迁移并在模板与混凝土间形成润滑隔离层,从而显著降低脱模阻力。与传统涂刷隔离剂的方法相比,该技术具有经济高效、环保、提升混凝土表面质量等优势。研究团队在《浅析混凝土电脱模技术工程应用》中指出,该技术已在水利工程、超高层建筑核心筒、桥梁隧道等项目中成功应用。例如,在跨海大桥桥墩施工中,电脱模技术避免了传统脱模造成的表面损伤,使桥墩外观平整度提升30%,模板周转率提高20%。

温度影响:挑战与解决方案并存

温度是影响电脱模效果的关键因素。研究团队在《浅析温度对混凝土滑模施工影响》中揭示,高温会加速混凝土水分蒸发导致开裂,而低温则延缓强度发展并引发模板冷脆变形。针对高海拔、干旱及沿海地区等极端环境,团队提出多项应对措施:在高海拔低温区域,优化混凝土配合比并添加抗冻剂;在干旱高温地区,采用低热水泥并加强保湿养护;在沿海高盐环境,选用抗腐蚀电极材料并掺入矿物掺合料。这些方案已在西藏、甘肃等地的工程实践中验证,显著提升了施工质量与效率。

水分迁移规律:科学优化施工参数

通过《混凝土电渗排水的水分迁移规律试验初探》,研究团队首次系统分析了阳极钢筋直径、电压、电极间距等因素对排水效果的影响。正交试验表明,当阳极钢筋直径为25毫米、电压24伏、电极间距100毫米时,电渗排水效率最高。这一发现为地下厂房竖井等大体积混凝土工程提供了关键参数指导。团队还开发了自研电渗试验装置,可精准模拟不同工况,助力施工方案的精细化设计。

大型竖井应用:突破技术瓶颈

在《浅析大型竖井混凝土电脱模技术》中,团队聚焦水电工程中的深埋竖井施工难题。传统滑模工艺易导致混凝土表面缺陷,而电脱模技术通过优化电极布置与电流参数,成功应用于雅砻江锦屏二级水电站调压井等项目,使井壁光滑度提升40%,裂缝发生率降低50%。然而,研究也指出当前技术瓶颈:电极腐蚀、电流分布不均及智能控制缺失等问题仍需进一步攻关。团队建议未来引入智能控制系统,结合GPS与物联网技术实现滑模施工的自动化调节。

未来展望:推动绿色智能施工

鲁鑫乐表示,电脱模技术是建筑行业向绿色化、智能化转型的重要方向。下一步,团队将联合企业推动技术标准化,并探索电极材料防腐、智能参数调控等前沿课题。“我们希望通过技术迭代,让更多复杂工程受益于电脱模技术,助力‘双碳’目标下的高质量基建发展。”

结语

西京学院的研究成果不仅填补了国内混凝土电脱模技术的理论空白,更为实际工程提供了可复用的解决方案。随着技术不断成熟,电脱模有望成为大型基建项目的“标配”,推动我国建筑施工技术迈向新高度。

---

国家级大学生创新创业训练计划资助项目(202412715001)

新闻联络人:鲁鑫乐

导 师:孙佳伟

地 址:陕西省西安市长安区西京路1号西京学院土木工程学院