所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：通过掺入孔隙添加剂可以有效增加泡沫混凝土内部微米级小孔（如下图），增加泡沫混凝土的封闭孔隙占比，有效降低泡沫混凝土的导热系数，从而提升其保温性能。所制备的轻质保温泡沫混凝土的干密度小于300kg/m3，抗压强度大于0.5MPa；导热系数低于0.06W/(m·K)；具有优异的保温隔热性能；应用领域：建筑保温；夹芯构件（在预制构件中可采用泡沫混凝土作为内芯，使其具有轻质高强隔热的良好性能）

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：纳米混凝土技术是针对具有高强/高性能/超高性能/高耐久等性能要求的工程开发的新型混凝土技术，可显著提升混凝土性能。28天抗压强度：普通混凝土58.6MPa，纳米混凝土80.8MPa，增37.9%；氯离子扩散系数：普通混凝土140×10-14m2/s，纳米混凝土32×10-14m2/s，增幅77.1%水蒸气扩散系数：普通混凝土2.9×10-6(g/h/m-2)，纳米混凝土0.9×10-6(g/h/m-2)，增幅68.9%。本技术是国家“863计划”研发成果，获中国建筑材料联合会理论成果一等奖、山东省科学技术进步二等奖。建成混凝土用微纳粉生产线，在山东、云南、浙江等地推广应用。主要优势和适用场景：显著提高混凝土结构力学和耐久性。适用于高强、高性能及高耐久性要求的工程，如海洋、地下、高寒等复杂严酷环境。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：住房和城乡建设部日前印发《“十四五”建筑业发展规划》（以下简称《规划》），提出到2025年，装配式建筑占新建建筑的比例达30%以上；新建建筑施工现场建筑垃圾排放量控制在每万平方米300吨以下，建筑废弃物处理和再利用的市场机制初步形成，建设一批绿色建造示范工程。由此可见，再生混凝土的应用和装配式建筑受到国家和山东省政府的大力支持和强力推广。本产品主要以绿色节约型建筑材料再生混凝土和装配式建筑为研发对象，将两者有机结合一起，开展了绿色节约型再生混凝土装配式预应力叠合板研发工作，建立了再生混凝土中再生骨料替代率、施工荷载和支撑方式影响下的再生混凝土装配式预应力叠合板的底板和叠合板关键设计参数。本产品将废弃物再利用技术与装配式建筑的有机组合，提高了社会效益和经济价值，为绿色节约型装配式建筑的发展提供一定的技术支持。再生混凝土叠合板力学性能完全满足国家规范标准要求，主要应用于装配式建筑楼板。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：本项目解决的主要工业固废及危废有各种尾矿渣、各种工业石膏、有色金属冶炼渣、赤泥、铝灰、粉煤灰、水渣、烟道灰、炉渣、钢渣、生物质及垃圾发电产生的炉渣与飞灰、建筑垃圾等。1、低成本解决工业固废中重金属对环境的污染问题，可根据各种固废的不同特点，有针对性的解决其相应问题； 2、所制备产品成本低性能高； 3、生产工艺简单，免煅烧； 4、新型建材包括轻质板材、道路路基材料、各种免烧砖；生产规模可根据企业规模与市场需求灵活调整。 目前已完成各项固废的检测及产品的生产研究阶段，市场已有相应的生产设备进行生产。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：水泥基自流平砂浆流动性好、强度高、塑性好、施工简便、稳定性佳、风格质朴简约，适用于混凝土地面的精找平，且与当前常见的所有饰面材料兼容，广泛应用于民间和商业建筑 （1）初始流动度≥140mm，静置20min后流动度≥140mm； （2）1天抗折强度≥2.5MPa，1天抗压强度≥9.0MPa。 （3）体积稳定性好，抗裂性能优异。民用及商用建筑地面找平。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：针对海洋工程混凝土结构服役环境严酷复杂，传统水泥混凝土本征耐蚀性不足，提升混凝土结构服役寿命，采用在硫铝酸盐水泥体系中引入高粘结强度矿物硅酸三钙，制备适用于海洋工程用的修补防护用材料，有效提升了混凝土结构的服役寿命。系统研究了硫铝酸盐水泥体系中矿物共存、水泥熟料的生产和应用技术，并在严酷海洋服役环境下进行了应用，工程应用效果良好。关键技术指标对比 本技术是十三五国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目研究成果，获国内外授权发明专利18项，发表行业顶级期刊论文30余篇。成果在深圳、宁宝、青岛等海洋等复杂严酷环境推广应用。 浙江宁波海洋防浪扭工字体 深圳湾滨海工程施工现场

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：氮化硅陶瓷是一种六方晶体结构的无机非金属强共价键化合物，有两种同素异构体，α-氮化硅和β-氮化硅。其中，α 相是亚稳态的低温相，β 相是稳定的高温相，一般认为α-氮化硅在1 400～1600 ℃时发生不可逆相变，转变为β-氮化硅。因为其N原子和Si 原子的结合力很强，氮化硅具有优良的力学性能，如：强度高，韧性好，稳定性好，化学性能稳定，绝缘性好，硬度高等优点，已被广泛应用于高温发动机、高速切削等多个领域。由于氮化硅是一种强共价键化合物，共价键程度为70％ ，在烧结过程中，体扩散系数不到10-7，因此氮化硅的烧结较为困难，往往需要较高的烧结温度，甚至还需要在高压条件下烧结，既浪费了资源，又增加了成本。为降低烧结温度，提高烧结活性，就需要高纯、超细的氮化硅粉体。 氮化硅粉体的制备方法有很多，总体可分为3大类：固相反应法、液相反应法、气相反应法。其中，固相反应法可分为直接氮化法、碳热还原法、自蔓延法等；液相反应法可分为热分解法、溶胶-凝胶法等；气相反应法可分为高温气相反应法（CVD）、激光气相反应法（LICVD）、等离子体气相反应法（PCVD）等。本项目将采用新型两步法制备新技术，合成氮化硅纳米陶瓷粉体。本技术具有低成本、低能耗、无污染等优点；产品具有纯度高、超微化、粒度分布均匀、比表面积高、易烧结、易掺杂改性等优点；同时，通过调整工艺，实现对氮化硅纳米陶瓷粉体粒度、物相组成等相关性能指标的有效调控，满足不同科研、生产需求。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：钛酸铝（Al2TiO5）具有熔点高和热膨胀系数低的优点，是制作抗高温热震部件的首选材料，在许多领域有重要应用，如低压铸造中的升液管及浇口套、发动机排气管、汽车尾气过滤器载体、高温催化剂载体、特种坩埚等。但钛酸铝又存在两大缺点：一是晶胞三个方向的热膨胀系数各向异性，冷却过程中会产生内应力而形成微裂纹，导致机械强度降低；二是钛酸铝晶体在900～1280℃范围（主要发生在此温度区间）内会部分或全部分解成刚玉和金红石，使陶瓷体破坏。这两个缺点使得钛酸铝的性能下降，使用寿命短。此外，传统的钛酸铝陶瓷生产过程能耗高、效率低，致使成本高企。因此，改善陶瓷热震性能、降低生产能耗、提高生产效率是当前钛酸铝陶瓷生产企业亟需攻关的难题。 技术指标：与传统工艺相比，生产成本降低30-50%；抗热震性能提升2-4倍；抗弯强度相当或优于传统产品。 应用领域：抗高温热震部件，如压铸造中的升液管及浇口套、发动机排气管、汽车尾气过滤器载体、高温催化剂载体、特种坩埚等。本项目从陶瓷微观结构控制和制备工艺优化两个方面进行了重点探索，致力于提高其热震性能并显著降低生产成本，目前已取得突破。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：智能玻璃，即把具有“智能控温功能”的纳米隔热材料涂覆到玻璃表面所制得的多功能玻璃，可广泛应用于建筑领域及汽车制造领域。基于纳米复合颗粒对紫外光（损害身体、破坏家具）及近红外光（辐射热量）在不同外界环境下的调控机制，实现对不同时段太阳光的可控调节。在保证高可见光透过的同时，起到“冬暖夏凉”的室内温度调控作用，提高室内舒适度，减少空调使用，对节约能源、环境保护具有重要意义。智能控温——能够智能识别环境温度：冬季允许太阳热量透过窗户，保证室内温度均衡；夏季阻挡过度热量，红外阻隔率超75%，可根据实际使用需求定制隔热温度在4-12℃区间产品，维持室内适宜温度，降低空调能耗。 预防老化——阻隔90%的紫外线，保护皮肤不受损害，减缓家具等内饰老化。 高透光性——膜层呈透明淡蓝色，不影响建筑美观；可见光透过率高达70%-80%，不影响室内采光，减少室内的开灯时间，并能有效阻隔刺目强光。 绿色环保——水性膜层，无气味，不含苯、醛等VOC有害物质，绿色环保，符合国际环保质量标准，可放心应用于各类场所。 持久耐用——耐候性强，使用时间5-15年以上。涂层固化后附着力强，耐擦洗、不起边、不起泡。 市场广阔——全国现有建筑玻璃量为50亿平方米，节能改造需求量巨大，智能玻璃的推广将是一个上百亿规模的产业；现有隔热涂层玻璃均为单向隔热，不具备“智能控温”作用，产品结构亟需调整。 价廉质优——相比传统Low-E玻璃及高端电致变色玻璃，智能玻璃具有更灵活的施工条件、更优异的太阳光调节能力、更温和的使用要求以及更低的造价。该纳米涂层材料原料丰富、价格低廉、易于大规模制备与应用。纳米粉体生产需要厂房，设备需要高压釜、球磨机、气氛高温炉、干燥箱、固液分离设备、砂磨机、滚涂机等。资金投入将根据年产规模来定，500-700万元可到年产粉体吨级、涂料十吨级。目前我国每年新增建筑玻璃面积约9.2亿m2，并有约130亿m2的建筑需要进行节能改造。按照每年10%的节能窗改造率、100g/m2隔热涂料使用量测算，纳米隔热涂料的年需求量高达13万吨。随着我国绿色节能建筑的长远发展规划，市场需求量巨大，经济和社会效益显著。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：水泥基压电智能复合材料是近年来才刚刚发展起来的一种新型的功能复合材料，它能克服传统的压电材料（压电陶瓷、压电聚合物和聚合物基压电复合材料）与土木工程领域中最主要的结构材料——混凝土相容性差的问题，可有效对重大土木工程建筑（如大跨桥梁、高耸建筑和核建筑等）实施在线健康监测和预报，避免一些灾难的发生。与传统的压电材料相比，水泥基压电复合材料的制备工艺更为简单、成本更低，而且利用水泥水化过程中电学性能的变化规律，在其电阻率适当低或介电常数适当高时，对压电复合材料施加极化，可以大幅度降低外部极化电压，提高极化效率。其极化电压远低于聚合物基压电复合材料的极化电压，且压电性能优于同条件下聚合物基压电复合材料的压电性能。更重要的是水泥基压电复合材料在土木工程领域中与混凝土母体具有良好的相容性，其耐久性与混凝土相当，它可以像一个大骨料一样埋在混凝土中，与混凝土成为一体；它不但具有感知功能，而且还具有驱动功能，非常适合监测混凝土内部应力和应变分布情况，同时，该复合材料与混凝土结构材料的界面粘结效果也优于其它机敏材料，因此，它的研究与开发对于推动各类土木工程结构向智能化方向发展有广泛的工程应用意义和学术价值。生产规模可根据市场需求灵活调整，投资：10~20万元。 土木工程领域中的众多大型建筑结构（如大跨桥梁、高耸建筑和核建筑等）规模庞大、结构复杂，其使用期都长达几十年、甚至上百年。在其服役过程中，由于环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响，结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减，甚至导致突发事故。采用智能材料与结构对重大土木工程建筑实施在线健康监测和预报，对其振动、损伤和形状进行主动控制，使其具有自感知、自判断、自适应、自恢复等智能行为，不仅可大大减少结构的维修费用，而且还可避免对人类造成的危害，因此，水泥基压电智能复合材料具有广泛的应用市场。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：本成果在保证符合水泥性能的前提下提高混合材的掺加量，减少水泥熟料的用量达到降低水泥的生产成本。以火力发电厂排放的炉渣、粉煤灰及石灰石屑、水泥熟料为主要原料，以矿渣或矿渣微粉为辅助原料，以石膏（或磷石膏、脱硫石膏、脱硫石膏、柠檬酸渣）等为调凝增强剂制备高混合材掺量的复合硅酸盐水泥。1.熟料掺量不低于50%时生产42.5#复合硅酸盐水泥； 2.熟料掺量不低于35%时生产32.5#高混合材复合水泥中或砌筑水泥； 3.生产同等标号的水泥，水泥熟料用量可降低5～10%，水泥吨成本可降低3～10元。无须对现有主要设备、厂房、工艺变动，但需要调整原材料；对环境无特殊要求，生产过程无“三废”产生。 我国每年排放各类固态工业废弃物10亿t以上，但是利用率很低，这些废弃物堆积如山，造成极大的环境污染，同时也是巨大的资源浪费。这就迫切需要水泥工业在降低自身造成的环境负荷的同时，能够成为消纳大量工业废弃物、清洁环境的绿色产业。利用工业固体废弃物生产高掺量多混合材的复合水泥是水泥工业利费节能的重要途径，符合国家循环、可持续发展的产业政策。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：本项目生产了组成为C2.75B1.25A3的硫铝酸钙矿物，该矿物具有突出的快硬早强性能，且水化硬化过程中具有体积微膨胀特性，可以补偿传统硅酸盐水泥水化硬化过程产生的体积收缩，减少水泥混凝土硬化体系结构的开裂现象。同时，该矿物的烧成温度低，约为1300℃左右，可以实现低温煅烧，降低烧成能耗。该体系集中了贝利特水泥和快硬早强硫铝酸盐水泥的优点，不但烧成温度低，早期性能改善，后期强度高，体积稳定性和耐久性改善，并可利用含钡工业废渣为原料生产。 本项目经山东省科技厅技术鉴定，达国际领先水平，并获得多项国家发明专利。相关技术成果“硫铝酸钡(锶)钙基特种水泥的制备技术及海工工程应用”曾获得国家技术发明二等奖。贝利特－硫铝酸钡钙水泥主要技术指标如下： 1.水泥早期（1天和3天）强度与硅酸盐持平，但比贝利特水泥提高30%以上，长期强度比同级硅酸盐水泥提高10%，可稳定生产52.5级水泥； 2.烧成温度降低70-100℃，节约烧成煤耗8-10%； 3.熟料易磨性提高，可节约水泥粉磨电耗8%； 4.原料中低品位石灰石和工业钡、锶废渣利用量约20-30%，原料成本降低8%以上； 5.水泥具有一定微膨胀特性，可减轻硬化水泥浆体收缩开裂现象； 6.由于水化产物中氢氧化钙减少，且硬化浆体致密度提高，使水泥抗硫酸盐侵蚀能力提高； 7.可减少CO2排放量15%以上。与贝利特水泥相比，工业化制备的贝利特-硫铝酸钡（锶）钙水泥具有良好的早期力学性能、体积稳定性和耐久性。同时，该水泥还具有烧成温度低，节约能源；可利用低品位原料和工业废渣生产，节约资源；减少了CO2排放量并消除了钡（锶）渣污染，环境友好等显著特点，具有良好的经济、社会和环境效益，应用前景良好。 本技术已在悬浮预热器回转窑水泥生产线上进行了规模化生产，取得了良好效果，并形成批量生产。鉴于目前的示范线生产规模仍然偏小，拟在其日产1000吨和2500吨熟料预分解窑系统进行技术转化与应用。在具有钡锶盐工业废渣或尾矿的地区，可利用现有水泥回转窑生产线生产。