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功能胶凝新材料及其应用技术
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TU578.1
  • 关键词:
  • 成果简介:
    胶凝材料,如沥青胶凝材料、水泥胶凝材料,是中国国民经济重要的基础原材料,不仅为建筑业及其他相关产业的发展提供支撑和保证,而且也为解决和改善城乡居住条件、提高人民生活水平提供物质保障。传统胶凝材料的附加值低,对能源与资源的消耗大以及巨大的碳排放,成为制约行业发展瓶颈。研究胶凝材料的新原理,加强工业固废的高附加值利用,开发功能胶凝新材料成为推动建筑工程领域转型升级的驱动力。该项目以有机胶凝材料、无机胶凝材料为主要体系,创造性地运用胶凝材料功能学和土木建筑工程的有关原理,围绕胶凝材料的耐久性、减灾能力、环境友好性方面进行了系统研究。发明了系列国内先进、适合中国建筑工程特征的功能胶凝新材料技术。 该项目的主要科技创新包括: 1、发明了耐候性、抗车辙功能沥青胶凝新材料。 创造性提出了碳纳米管弹性体和纳米二氧化铈光吸收剂复合改性沥青材料,其软化点比基质沥青高10%,老化后的残留延度比高达87%;改性沥青混合料动稳定度可达到8000次/mm以上,具有良好的高、低温综合性能和抗紫外老化性能,解决了路面耐久性问题,实现了道路材料的升级换代。 2、发明了SiO2、TiO2、CaCO3/聚合物疏水性防冰除冰胶凝新材料。 发现了低表面能与微纳结构协同调控超疏水防冰除冰胶凝新材料,与水接触角接近或超过150°,具备超疏水性,延缓冰的成核,有效抑制结冰。同时冰层与基底的黏附力小,易于清除,起到抗积冰效果,大幅度提高了运输装备和能源设施表面智能化防灾减灾能力。 3、发明了光催化降解氮氧化物钢渣砂浆胶凝新材料。 创新地提出热晶化富集钢渣中Fe2O3、TiO2、V2O5光催化剂技术,在紫外光、可见光作用下发生光催化反应,作为制备砂浆胶凝材料的微集料,在工程表面吸收太阳光实时催化脱除大气环境中的NOx,其脱除效率可达40%以上,解决了固废钢渣规模化、在大气环境净化领域高附加值应用的技术难题,为建筑工程提供一种高活性、长寿命、低成本的光催化砂浆胶凝材料。 项目已获授权发明专利15项,其中1项专利技术成功转化。培养硕士研究生10人,发表高水平研究论文30多篇,先后获得国家自然科学基金、交通运输部(骨干学科)应用基础研究项目、山东省自然科学基金和山东省高等学校科技计划项目的资助。形成的专利技术已经实现生产应用,企业近三年累计创造经济效益近4.4亿元,实现利税2061万元,有力地推动了建筑新材料技术的进步、产品结构升级,为建筑材料技术提升与转型升级提供了强有力的技术支撑和解决方案。
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