所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：碳酸钙（CaCO3）有三种常见的无水晶型，即方解石型、文石型和球霰石型，其中文石型和球霰石型碳酸钙是亚稳态的，而方解石型碳酸钙是最稳定的。与普通碳酸钙相比，电子级碳酸钙属于高端型产品，其附加值高，是许多电子元器件（如多层陶瓷电容器（MLCC）、温敏电阻（TPC）等）的必用原材料之一，具有降低介电常数对温度的依赖、改变居里温度、提高耐电压和铁电性能等特性。目前从美日进口的电子级碳酸钙产品，其三大主要指标要求如下：晶型应为方解石型；形貌应为均匀球形且粒径分布d50位1-4μm；纯度≥99.90%。 目前国内高品质电子级的碳酸钙产品较少，现有的电子级产品与美日进口产品相比仍有较大差距，主要体现在粒度分布宽、球形形貌控制困难、质量稳定性差等，尚无法替代进口产品，附加值方面自然也与进口产品有差距。因此，利用国内丰富的钙资源和雄厚的生产能力，开发电子级碳酸钙的新技术、新工艺，提高产品质量，以实现国产电子级碳酸钙替代进口产品并进一步形成竞争优势实现出口，是当前国内碳酸钙生产企业的一个颇具极具前景的窗口期和机遇期。本课题组近年来一直致力于钙基无机材料的研发，针对电子级碳酸钙，目前已完成了实验室小试，掌握了通过复分解法制备高品质电子级碳酸钙的技术，产品指标达到进口产品指标，形貌和粒度控制方面优于进口产品。本技术具有低成本、能耗少等优点，特别是其中的晶型控制剂等关键原料可循环利用，将极大降低生产成本，提高产品竞争力。此外，该本技术的工艺过程安全、无污染，设备投资少。

所属分类：新型材料产业

所属单位：济南大学

成果简介：本项目主要以固土护坡型植生混凝土为研发对象，基于卡剖来模型设计集料级配，采用裹浆法搅拌工艺，将具有特定组成的浆体包裹在集料表面，集料间以点、面接触粘结，底部无沉浆，保证了植生混凝土具有较高的连通孔隙率；研究了肥料与水泥适应性与匹配性调控，并实现了植生混凝土的良好保水保肥性。植生混凝土就是在多孔混凝土表面种植植物的生态混凝土，是由粗集料表面包覆一层水泥浆体相互粘结而成的形如“米花糖”似多孔结构的特种功能建筑材料，其内部存在大量连续孔隙且碱度适中。植生生态混凝土技术是在过去对混凝土的强度和耐久性要求的基础上，进一步结合环境问题，协调生态环境，降低环境负荷，保存及提高环境景观而发展起来的，使混凝土成为与自然融合的、对自然环境和生态平衡具有积极保护作用的生态材料。本成果所设计与制备的植生混凝土的主要技术特点：碱度低，工艺简单；孔隙率高，强度高；具有大量的连通孔隙；有良好的的流动性；具有良好的保水保肥性及肥效缓释特性；成本低。具体性能指标及经济指标如下：1.性能指标植生混凝土性能指标：28天抗压强度8~15 MPa；连通孔隙率25~35%；透水系数为29.4~36.2 mm/s；等效孔径5.0~6.5 mm；碱度9.0~10.2。植生混凝土成坪性能指标：植物3天出芽，30天成坪。2.经济指标依据植生混凝土用途不同，其性能、造价也不同，一般在225~285元/m3。生产条件及市场预测1.河流、湖泊、水利枢纽等水利工程堤坝的生态护坡；2.城市立交系统及道路隔离栅绿化；3.高速公路、铁路路基的固土及边坡绿化；4.矿山、渣土山及废渣山的固土及复绿。

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成果简介：本项目以工业副产石膏、水泥、粉煤灰、轻集料等为主要原料，添加自主研发复合活性激发剂，采用压制工艺成型，生产的复合自保温免拆模板。复合自保温免拆模板体系是以复合自保温模板为永久性外模板，外侧抹抗裂砂浆保护层，通过连接件将复合自保温免拆模板与混凝土牢固在一起而形成的保温结构体系。1.具有良好的防火性能，达到节能一体化的要求，真正做到与建筑物同寿命。本产品原料均为无机材料，与混凝土同质，防火等级为A级，完全避免了施工中的火灾现象。将永久性复合自保温免拆模板与框架（框剪）结构的梁柱及剪力墙等现浇混凝土构件浇注在一起，并通过连接件牢固连接，达到同步设计、同步施工、同步验收的技术要求，真正实现了建筑保温与结构同寿命的目的。 2.设计施工技术简单，易于大面积推广。现浇混凝土框架（框剪）结构的承重结构形式不变，梁柱及剪力墙仍按现行规范设计，设计标准和计算软件齐全，施工技术成熟。 3.具有较高的强度和良好的保温性能。复合自保温免拆模板，采用压制工艺成型，降低水灰比，产品具有较高的力学强度；胶凝材料多为轻质材料，与轻质骨料混合后融为一体，均匀密布，产品质轻密实性好，保温性能优越。 4.采用工厂化预制形式，确保产品工程质量。复合自保温免拆模板全部采用工厂化预制，在使用工程中，杜绝造假及偷工减料现象，在混凝土浇制过程中，对复合自保温免拆模板的产品质量做了现场验证，有效防止了假冒伪劣产品应用于建筑工程。生产规模可根据市场需求灵活调整，年产70万m2，投资：100万元~150万左右。 目前，市场上的FS免拆模板，符合建筑节能与结构一体化的要求，已经应用于很多工程。但是，生产FS免拆模板，生产周期长，耗费大量的人力、物力、模具架及大面积的堆场，养护周期长，成本高，投资大，收回投资成本的时间长。我们研制的复合自保温免拆模板，原材料工业废弃物的利用符合国家政策，成本低廉，且符合国家免税政策。生产采用压制一次性成型，成型简单，操作方面，产量大。省时、省工、省大面积的堆放场地，投资额度小，收益率高。

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成果简介：超细复合矿物掺合料（超细粉）比表面积＞700m2/kg，具有更高的火山灰活性与微级配效应，经济效益显著：（1）替代水泥量为20%~40%；（2）改善混凝土工作性（避免离析、泌水等不良现象），抑制坍落度经时损失，提高新拌混凝土的施工性能与泵送性能；（3）提高28d抗压强度15%以上，降低水化放热，避免温度裂缝产生，提升耐久性；（4）主要应用于高强高性能混凝土、混凝土轨枕、地下管廊、大体积混凝土、免蒸压预制构件和特种工程等重要工程等。 已推广应用200余万立方米高性能混凝土工程中 1.71高性能路面混凝土路面薄层修补料技术 项目简介 高性能路面混凝土修补料以新三元体系水泥为胶凝组分，辅以纤维控制其收缩，缓凝剂、减水剂、消泡剂调控其工作性能，聚合物胶粉以及微量无机组分协同改善其粘结性能和防水抗渗性能。与市面同类产品相比，该产品凝结硬化更快，早期强度更高，2h即可承重服役；流动性更好，可实现自流平，施工更加简单；抗压抗折强度更高，拉伸粘结强度更高，不易脱落；防水抗渗及抗冻性能更优异，可用于混凝土路面快速病害（蜂窝、麻面、骨料裸露）快速修补。 技术特点 高性能路面混凝土路面薄层修补料性能 生产条件及市场预测 研究成果在东方希望包头铝业有限责任公司、西安西电光电缆有限责任公司厂房混凝土地面及室外混凝土路面修补中应用，修补厚度为3-8mm。 混凝土地面修补现场图片 1.72赤泥基铁铝酸盐水泥技术 项目简介 赤泥基铁铝酸盐水泥熟料以硫铁铝酸钙、铁铝酸钙、硫硅酸钙、贝利特为主要矿物组成，煅烧温度为1100-1200℃，水泥熟料中的硫硅酸钙矿物对碱金属有良好的固化作用，可有效抑制预热器、分解炉结皮以及回转窑结圈。水泥熟料与矿渣以及脱硫石膏粉磨制备得到水泥，实现对碱金属的固化，有效避免泛碱。相比于硫铝酸盐水泥，铁铝酸盐水泥中铁酸钙含量显著升高，水泥耐磨性提高，氯离子扩散传输系数降低，可用于道路混凝土制备以及海工建筑。 技术特点 水泥熟料矿物组成：20-35%硫铁铝酸钙、30-45%铁铝酸钙、20-40%硫硅酸钙、10-15%贝利特；每吨水泥熟料消耗0.4-0.6吨赤泥，实现其高效资源化利用；28d抗压强度≥45.0MPa；赤泥基铁铝酸盐水泥混凝土氯离子扩散传输系数（RCM法）≤1. 1×10-12（m2/s），水泥砂浆磨损量≤3.2 kg/m2。 赤泥基铁铝酸盐水泥熟料矿物组成 生产条件及市场预测 该研究已获得授权专利（CN 105502978 B），研究成果已在山东山铝环境新材料有限公司推广应用。

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成果简介：本项目针对现存工业废弃物不能综合利用、外墙外保温问题重重等问题，研制的以工业废弃物(工业副产石膏磷石膏、氟石膏、钛石膏、脱硫石膏等)、普通硅酸盐水泥、粉煤灰、轻集料、纳米改性复合活性激发剂等为主要原材料，利用先进反馈系统自动生产线进行产业化生产新型环保绿色建筑材料——复合自保温砌块的技术。本产品各项指标达到国家标准，技术水平国内领先。1.本项目自主研制的纳米改性复合活性激发剂对现有的废弃物进行改性处理，使废弃物可以大量的被应用于建材，解决了工业废弃物（工业副产磷石膏、钛石膏、氟石膏、脱硫石膏、尾矿废渣以及粉煤灰、农副产品稻壳、秸秆等）大量堆放、污染环境的难题； 2.本项目以废弃物为主要原料研制的复合自保温砌块，具有优越的保温隔热性能：胶凝材料多为轻质材料，产品质轻高强，导热系数极低且无冷热桥处理。应用于多层、高层等各类节能建筑非承重墙体，节能率达到75%，使用本产品墙体不用再做外墙保温处理，大大缩短了施工工期降低了投资成本； 3.本项目自主研制的独特的复合防水添加剂，解决了困扰墙体材料防水抗渗问题，保证了产品的干收缩率，使成型墙体极其稳定，无裂缝； 4.神奇的“呼吸”功能。由于本产品原材料在正常状态下含20%的结晶水以及具有微气孔结构特性，产品具有稳定的含水率及透气性，当建筑物室内空气湿度较高时墙体将吸入部分水，当建筑物室内空气湿度较低时墙体又释放出一定量的水。 5.优异的防火耐候及界面特性。原料均为无机材料，防火等级为A级，与混凝土同质，与建筑物同寿命。成型墙体采用粉刷砂浆内外墙粉刷时具有良好的亲和性，杜绝了粉刷层空鼓及开裂的质量通病。 6.自主研制的微机控制反馈系统自动化生产线，结合原材料本身的特点，采用无针搅拌，浇筑成型，模具循环利用，改变砌块固有的生产及养护模式，产量大，无废料产生，生产周期快。年产10万m³复合自保温砌块，设备投资200万左右，年产值5000万左右，生产成本2000~3000万元，利润可达2000~3000万元。 2013年，国务院办公厅《关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》文中明确要求：城镇新建建筑严格落实强制性节能标准，“十二五”期间，全国新建绿色建筑10亿m2，到2013年末，20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。既有建筑改造在“十二五”期间完成北方采暖地区既有建筑节能改造4亿m2以上，夏热冬冷地区既有建筑节能改造5000万m2，公共建筑和公共机构办公建筑节能改造1.2亿m2。通知中要求大力发展绿色建材，要因地制宜，就地取材，结合当地气候特点和资源禀赋，发展安全耐久、节能环保、施工便利的绿色建材。我们自主研制的复合自保温砌块正符合这种绿色建材。 房地产开发商使用我们研制的复合材料自保温砌块，一方面符合国家政策，既保护了环境处理了工业废弃物，又可以申请绿色建筑，得到国家政策跟相关扶持资金，另一方面建筑主体外墙不用再做外墙保温，节省很大的投资，大大缩短了工期。是房地产开发商的首选用品。必将开创新的市场，形成新的经济增长点。

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成果简介：近年来随着国公路、铁路、堤坝、民建等基础建设规模的不断增大，在施工过程中原始地貌和植物覆盖层不可避免地被破坏，特别是存在许多裸露的土层基础需要固土护坡和绿化处理，否则会导致水土流失，对区域生态环境造成影响。因此，如何在基础设施建设与维护过程中实现固土固基固堤及绿化植被是当前面临的重要任务之一。绿化生态混凝土混凝土是由粗集料表面包覆一层水泥浆体相互粘结而成的形如“米花糖”似多孔结构并种植植物的特种功能建筑材料，其内部存在大量连续孔隙且碱度适中。本技术所设计与制备的混凝土的主要特点：（1）碱度低，工艺简单；（2）基于卡剖来模型调整集料级配，混凝土孔隙率高，强度高；（3）采用裹浆法搅拌工艺，将具有特定组成的水泥浆体包裹在集料表面，集料间以点、面接触粘结，裹浆均匀且无沉浆，保证了混凝土具有大量的连通孔隙；（4）采用特定组分和复合技术，使混凝土具有良好的保水保肥性及肥效缓释特性，延长了植物生长周期；（5）成本低，依据植生混凝土用途不同，其性能、造价也不同，一般在200~300元/米3。 性能指标：28天抗压强度：8~15 MPa；连通孔隙率：25~35 %；透水系数为：29.4~36.2 mm/s；等效孔径：5.0~6.5 mm；碱度：9.0~10.2；30天绿化成坪。本技术制备的绿化生态混凝土具有良好的性能，可以用于以下领域： （1）河流、湖泊、水利枢纽等水利工程堤坝的生态护坡； （2）高速公路、铁路路基的固土及边坡绿化； （3）矿山、渣土山及废渣山的固土及复绿；

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成果简介：传统混凝土修补材料常以自流平方式修补，无法满足斜/立面结构快速修补的需求。本技术为新型高性能镁基快速修补防护剂，其具有大流态、高附着力（不流挂）、超早强、高粘结力、低收缩、高耐蚀、高抗盐冻、可零下施工、无需养护等优异特点。 本技术主要应用于高速公路混凝土桥梁、防撞墙、路面、机场跑道、工厂路面等混凝土表层病害快速修复。下图为本技术在高速公路防撞墙和箱梁快速修复成功案例。 高速公路（左）防撞墙和（右）箱梁快速修补 1.76水泥基压电复合材料及器件与工程应用技术 项目简介 针对混凝土工程健康监测的技术瓶颈，发明了0-3、2-2、1-3型等系列水泥基压电复合材料，攻克了现有监测材料与混凝土相容性差的难题；以此为元件制备了水泥基压力、应变、超声及声发射等系列传感器，并构建了在线监测系统，为混凝土工程在役安全评估和预测提供了新手段和新技术。核心技术已在多家公司推广，并成功应用于一批国家重要工程的健康监测，经济和社会效益显著。其成果获2016年国家技术发明二等奖。 技术特点 （1）与混凝土相容性好；（2）低频传感性能好，响应速度快；（3）耐久性好，强度高；（4）制备工艺简单，造价低；（5）集传感和驱动一体，非常适合于监测混凝土的损伤、变形和静、动态应力状况等情况。 生产条件及市场预测 应用领域：桥梁、隧道、大坝、建筑、护坡等土木工程。 压电复合材料及传感器 实际工程应用

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成果简介：混凝土纳米增强抗裂型高效聚羧酸系列减水剂抗裂增效技术体系与制备技术成套工艺，在进一步提高聚羧酸减水剂减水效能的基础上，不仅能够显著降低混凝土早期收缩、改善混凝土早期开裂，还可以有效提高混凝土工作性、力学性能和耐久性以及降低混凝土综合成本，每立方混凝土经济效益可提高10~20元，具有巨大的社会和经济效益。（1）减裂抗裂性能：混凝土早期收缩降低 20%以上，裂纹数量和裂纹尺寸明显减少，混凝土抗裂性能显著改善； （2）力学性能：混凝土抗压和抗折强度提高 10~20%以上； （3）工作性、适应性与经济性：聚羧酸减水剂减水率进一步提升混凝土离析、泌水现象明显改善，塌落度经时损失减小15~20%以上，混凝土工作性明显提高；聚羧酸减水剂适应性明显提高，由原材料波动对水泥混凝土造成的不利影响显著降低；每立方混凝土经济效益提 1、高性能及普通商品混凝土； 2、大体积及异形混凝土结构； 3、混凝土构件及制品； 4、特种混凝土。

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成果简介：开发混凝土基体水化/微结构纳米调控技术，克服多孔易腐难题。创立混凝土表面纳米调控技术，实现针对性原位强化防腐。设计纳米改性聚合物水泥基涂层体系构筑梯度式高致密/自疏水聚合物-水泥互穿结构和纳米改性自分层涂层体系。本项目获建材联合会建材科技一等奖1项，山东省科技进步二等奖1项;发表SCI论文50余篇获863项目、山东省重大创新工程项目等10余项，省部级及企业横向项目10余项；在云南泸沽湖机场、杭州地铁、深圳前海冠泽金融中心等重要建筑工程中应用。 本技术适用于各类混凝土结构表面增强、防腐，施工工艺与现有表面处理工艺一致。兼具现有混凝土表面防腐效能同时，提高混凝土表面强度3-5MPa。

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成果简介：外墙保温材料是一种建筑节能的重要功能材料，主要有保温板材和保温砂浆两类。目前我国用于建筑节能的保温砂浆其骨料主要有聚苯颗粒（EPS）、膨胀珍珠岩、玻化微珠、膨胀蛭石等。而聚苯颗粒的强度低，防火性、抗老化性差。 本项目利用粉煤灰、矿渣微粉等工业废弃物，以闭孔膨胀珍珠岩、玻化微珠为主要骨料，加以适量的水泥及外加剂制备干混保温砂浆。通过调节骨料级配、加入引气剂等方法，降低保温砂浆的干密度，提高保温砂浆的保温性能。 无机防火保温砂浆具有粘结性好、不空鼓，力学强度较高、抗开裂，防火、耐水、抗老化等特点，是我国保温砂浆主要的发展方向。其主要技术指标有： 抗压强度≥0.7MPa；抗折强度≥0.25MPa；粘结强度≥200kPa；导热系数≤0.085W/mK。本项目主要设备、工艺简单；原材料来源充足、人员少、对厂房、环境有无特殊要求、生产过程无“三废”产生。 近年来我国建筑外墙保温施工中发生多次特大火灾事故，引起了国家相关部门的高度重视，逐次提高了保温材料的防火等级。特别是2011年3月16日公安部下发的通知要求“从严执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》第二条规定，即民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级。”在有机保温材料使用受到极大限制的同时，为无机保温砂浆的发展和生产提供了不可多得的机遇。

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成果简介：本项目主要以固土护坡型植生混凝土为研发对象，基于卡剖来模型设计集料级配，采用裹浆法搅拌工艺，将具有特定组成的浆体包裹在集料表面，集料间以点、面接触粘结，底部无沉浆，保证了植生混凝土具有较高的连通孔隙率；研究了肥料与水泥适应性与匹配性调控，并实现了植生混凝土的良好保水保肥性。植生混凝土就是在多孔混凝土表面种植植物的生态混凝土，是由粗集料表面包覆一层水泥浆体相互粘结而成的形如“米花糖”似多孔结构的特种功能建筑材料，其内部存在大量连续孔隙且碱度适中。植生生态混凝土技术是在过去对混凝土的强度和耐久性要求的基础上，进一步结合环境问题，协调生态环境，降低环境负荷，保存及提高环境景观而发展起来的，使混凝土成为与自然融合的、对自然环境和生态平衡具有积极保护作用的生态材料。本成果所设计与制备的植生混凝土的主要技术特点：碱度低，工艺简单；孔隙率高，强度高；具有大量的连通孔隙；有良好的流动性；具有良好的保水保肥性及肥效缓释特性；成本低。具体性能指标及经济指标如下： 1.性能指标 植生混凝土性能指标：28天抗压强度8~15 MPa；连通孔隙率25~35 %；透水系数为29.4~36.2 mm/s；等效孔径5.0~6.5 mm；碱度9.0~10.2。 植生混凝土成坪性能指标：植物3天出芽，30天成坪。 2.经济指标 依据植生混凝土用途不同，其性能、造价也不同，一般在225~285元/m3。1.河流、湖泊、水利枢纽等水利工程堤坝的生态护坡； 2.城市立交系统及道路隔离栅绿化； 3.高速公路、铁路路基的固土及边坡绿化； 4.矿山、渣土山及废渣山的固土及复绿。

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成果简介：混凝土无机纳米增强剂/修复剂不易团聚，稳定性较好；流动性好，可以满足内掺与外涂的需求；内掺可有效填充20nm以上的毛细孔，提高混凝土的力学强度、密实度和耐久性；外涂可有效修复表观裂缝，显著提高混凝土表观质量。混凝土无机纳米增强剂/修复剂生产工艺简单，使用方便，价格低廉，可有效降低混凝土中水泥用量，每立方混凝土综合成本可降低5~10元。（1）混凝土增强 内掺用于混凝土增强，混凝土抗压强度提高15%以上，抗折强度提高10%以上；孔隙率降低30%以上，抗渗等级达到P12以上，抗冻性与抗氯离子能力显著提高。 （2）混凝土表面修复 外涂用于混凝土表面微裂纹修复，纳米颗粒可以渗入混凝土表面0.2mm以下微裂纹中，并与水泥水化产物发生二次水化反应生成C-S-H凝胶，修复混凝土表观微裂纹，显著提高混凝土表观质量。（1）高性能及普通商品混凝土； （2）大体积及异形混凝土结构； （3）混凝土构件及制品； （4）特种混凝土。