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成果簡介本技術(shù)對現(xiàn)有的陶粒泡沫輕混凝土進行了改進， 獲得成本低廉， 環(huán)保效果好，保溫、 高強、 抗震的輕混凝土及輕混凝土墻板產(chǎn)品。上述輕混凝土加工成本同普通混凝土， 且加工和施工靈活， 可以直接澆注為建筑的輕混凝土構(gòu)件， 也可以在工廠加工為輕質(zhì)墻材的墻板和砌塊， 配以專門高性能保溫砂漿去建造自保溫和抗震建筑， 大幅度減輕地基的荷載。該輕混凝土采用我校首先提出的輕質(zhì)材料改性技術(shù)， 具有很大的技術(shù)優(yōu)勢，在結(jié)構(gòu)材料的自保溫、 抗震、 防火、 防水、 隔音， 以及大幅度降低住宅產(chǎn)業(yè)化的建造成本方面極具競爭力， 可使住宅產(chǎn)業(yè)化建筑的 PC 裝配件的搬運成本降低 1/3以上。 該技術(shù)可以直接發(fā)展為高強輕混凝土制品， 如現(xiàn)澆輕混凝土、 輕混凝土砌塊、 圍護和分戶隔墻用的系列輕質(zhì)混凝土墻板， 用于建筑行業(yè)， 實現(xiàn)建筑節(jié)能70%以上的目標(biāo)。 另外該技術(shù)中的 ECC 技術(shù)還可以用于高性能干混砂漿， 污泥陶粒還可以作為污水處理用的生物膜濾料和人工濕地的填充床骨料。成熟程度和所需建設(shè)條件污泥陶粒的加工已經(jīng)完成豎爐和回轉(zhuǎn)窯燒成的中試生產(chǎn)， 六安和鎮(zhèn)江某陶粒加工企業(yè)已經(jīng)開始用回轉(zhuǎn)窯加工污泥燒脹陶粒。 用污泥陶粒原位發(fā)泡混凝土加工出的輕質(zhì)墻板已經(jīng)采用在住宅產(chǎn)業(yè)化的示范建筑上， 取得明顯的建筑節(jié)能降耗的效果。所需建設(shè)條件： 1） 附近有污水處理廠和電廠， 分別提供水處理剩余污泥（濕泥） 和粉煤灰粗渣作為加工污泥陶粒的主要原料； 2） 輕混凝土的加工手段同普通混凝土加工手段， 墻板的生產(chǎn)可以采用立模生產(chǎn)工藝和平模澆注生產(chǎn)工藝， 其中平模澆注生產(chǎn)工藝可以自動化連續(xù)生產(chǎn)， 上述兩個生產(chǎn)工藝設(shè)備目前已屬成熟生產(chǎn)工藝設(shè)備， 安工大提出的平模澆注生產(chǎn)工藝已經(jīng)申請發(fā)明專利。完整生產(chǎn)工藝的主要投資設(shè)備有： 1） 攪泥設(shè)備； 2） 成球機； 3） 燒成設(shè)備（回轉(zhuǎn)窯或豎爐）； 4） 混凝土攪拌設(shè)備； 5） 墻板機（平模或立模）； 6） 養(yǎng)護設(shè)備。技術(shù)指標(biāo)污泥陶粒的技術(shù)指標(biāo)如下： 粒度 5-10mm； 筒壓強度 3-8MPa； 吸水率≤10%，重金屬溶出無害。墻 板 的 技 術(shù) 指 標(biāo) ： 導(dǎo) 熱 系 數(shù) ≤0.1W/m· K ； 抗 壓 強 度 ≥5MPa ； 容 重≤800kg/cm3， 其余指標(biāo)滿足相關(guān)國標(biāo)要求。市場分析和應(yīng)用前景目前從建筑節(jié)能和節(jié)約土地的需要角度出發(fā)， 需要使用大量的輕質(zhì)建筑材料使建筑能滿足保溫指標(biāo)合格和使樓層加高需求， 同時多地區(qū)處于地震帶更需要輕質(zhì)、 高強、 整體性好的混凝土基建筑材料， 因此對作為輕質(zhì)建材的主要基礎(chǔ)材料輕骨料的依賴性越來越強。正在我國興起的住宅產(chǎn)業(yè)化和目前普遍采用的框架結(jié)構(gòu)建筑需要墻體在構(gòu)造時結(jié)合點少、 整體性好、 建造速度快， 因此圍護墻體、 分戶墻體、 各類隔墻開始大規(guī)模需要低成本高性能的組裝式輕質(zhì)墻板， 因此上述產(chǎn)品的市場需要是越來越大。本項目開發(fā)的輕質(zhì)骨料和輕質(zhì)墻板都是建立在用水處理污泥和粉煤灰粗渣兩種廢棄物作為主原料的基礎(chǔ)之上， 因此加工成本低廉、 加工過程具有顯著的環(huán)保效果， 因此污泥陶粒和污泥陶粒基輕質(zhì)墻板為具有很好市場前景的綠色建材產(chǎn)品， 尤其是在陶粒生產(chǎn)中直接采用濕污泥作為原料進行陶粒坯體加工， 解決了目前污泥干化難的問題， 使整個污泥陶粒及輕質(zhì)墻板的加工成本比其他陶粒產(chǎn)品降低了 30%以上， 因此具有較好的市場前景。另外污泥陶粒還可以作為水處理用的濾料和各種人造濕地的填料。社會經(jīng)濟效益分析建設(shè)一條年產(chǎn) 3 萬立方米污泥陶粒的生產(chǎn)線可以基本消納一個中等城市污水處理廠的水處理濕態(tài)剩余污泥的合理處置問題， 徹底根治了水處理污泥的二次污染， 具有極高的環(huán)保價值。 后續(xù)產(chǎn)品輕質(zhì)墻板使用后可以使墻體達(dá)到建筑節(jié)能70%以上的目標(biāo)， 且可以減輕地基的承載， 使建筑整體性好， 因此具有很強的抗震作用。 污泥陶粒及輕質(zhì)墻板可以同時解決污泥、 粉煤灰固廢的資源化問題、 消除其二次污染問題， 且后端產(chǎn)品的節(jié)能降耗和減少二氧化碳排放效果顯著， 抗震性能好， 因此社會效益極為顯著。知識產(chǎn)權(quán)及成果獲獎情況（1） “水處理污泥陶粒的低能耗加工” 項目， 2011 年通過了省科技廳組織專家驗收鑒定， 評定成績?yōu)閮?yōu)秀。（2）“水處理污泥資源化之陶粒產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)研究” 項目， 2013 年通過了省教育廳組織專家驗收鑒定， 評定成績?yōu)閮?yōu)秀。（3）“水處理污泥陶粒的低能耗加工” 獲得了 2012 安徽省科技成果證書。（ 4） “ 一種用廢紙造紙污泥制備陶粒的方法”， 發(fā)明專利， 專利號：ZL200810155372.6合作方式合作開發(fā)、 受托開發(fā)聯(lián)系方式材料科學(xué)與工程學(xué)院 樊傳剛電話： 0555-2311570； 手機： 13855578005； E-mail/ [email protected]。

盡管混凝土材料的使用壽命較長，但混凝土構(gòu)筑物和建筑物在經(jīng)過一段時間使用后， 終將由于各種原因而必須拆除，從而產(chǎn)生大量廢棄混凝土塊。另一方面，隨著社會經(jīng)濟 的發(fā)展、混凝土用量的增大，混凝土的可持續(xù)發(fā)展與骨料供需矛盾日益突出。因此，若 能將廢棄混凝土就地回收再利用，則不僅能降低成本，節(jié)約天然骨料資源，緩解供需矛 盾，還能減輕城市環(huán)境污染。 本發(fā)明就是一種利用廢棄混凝土，通過機械加工制成的具有較高強度的再生骨料。 它以廢棄混凝土為原料，包括破碎、干拌，篩分和沖洗等工藝步驟，由此制得的混凝土 再生骨料具有與天然石子接近的物理和力學(xué)性能，是一種比較理想的配制低、中等強度 再生混凝土材料。 

混凝土構(gòu)筑物在建設(shè)及生產(chǎn)使用中其表層、內(nèi)部及接觸帶會產(chǎn)生各種變形、破壞及地質(zhì)異常，嚴(yán)重影響混凝土體的安全使用。目前利用震波測試方法可對介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及異常進行探查與評價。相比較來說，震波探測方法較雷達(dá)測試方法抗干擾能力強，評價參數(shù)多樣。本技術(shù)采用擬雷達(dá)式數(shù)據(jù)采集方式，通過改進震波單發(fā)單收裝置為輪式連續(xù)滾動裝置發(fā)收信號，實現(xiàn)對震波數(shù)據(jù)的速采、速顯、速存，根據(jù)獲得的連續(xù)剖面波場屬性參數(shù)判斷結(jié)構(gòu)體內(nèi)隱患狀況。通過分析震波特征屬性參數(shù)，結(jié)合波速、頻率及波幅特征變化進行混凝土介質(zhì)異常的位置識別與特征判定。

本技術(shù)對現(xiàn)有的陶粒泡沫輕混凝土進行了改進，獲得成本低廉，環(huán)保效果好，保溫、高強、抗震的輕混凝土及輕混凝土墻板產(chǎn)品。上述輕混凝土加工成本同普通混凝土，且加工和施工靈活，可以直接澆注為建筑的輕混凝土構(gòu)件，也可以在工廠加工為輕質(zhì)墻材的墻板和砌塊，配以專門高性能保溫砂漿去建造自保溫和抗震建筑，大幅度減輕地基的荷載。該輕混凝土采用我校首先提出的輕質(zhì)材料改性技術(shù)，具有很大的技術(shù)優(yōu)勢，在結(jié)構(gòu)材料的自保溫、抗震、防火、防水、隔音，以及大幅度降低住宅產(chǎn)業(yè)化的建造成本方面極具競爭力，可使住宅產(chǎn)業(yè)化建筑的 PC 裝配件的搬運成本降低 1/3以上。該技術(shù)可以直接發(fā)展為高強輕混凝土制品，如現(xiàn)澆輕混凝土、輕混凝土砌塊、圍護和分戶隔墻用的系列輕質(zhì)混凝土墻板，用于建筑行業(yè)，實現(xiàn)建筑節(jié)能70%以上的目標(biāo)。另外該技術(shù)中的 ECC 技術(shù)還可以用于高性能干混砂漿，污泥陶粒還可以作為污水處理用的生物膜濾料和人工濕地的填充床骨料。

WHDF混凝土增強密實（抗裂）劑（以下簡稱WHDF）是為解決“十五”計劃國家級一等（1）大型水電工程——清江水布埡樞紐面板混凝土抗裂及耐久性能而研制的一種新型混凝土外加劑。與現(xiàn)有混凝土外加劑的作用機理不同，WHDF通過促進水泥水化程度、優(yōu)化水化產(chǎn)物和協(xié)同激發(fā)砼中活性混合材料與Ca(OH)2進行二次水化等作用，提高砼中凝膠量，降低孔隙率改善水泥石及其骨料界面的結(jié)構(gòu)，增強凝膠的粘結(jié)力，使砼具有良好的抗裂性、耐久性及絕熱溫升等性能，并可根據(jù)工程的具體要求，降低單位體積中的膠材用量。經(jīng)長江科學(xué)院、南京水利科學(xué)研究院等多家具有量證資質(zhì)的研究單位近30次砼性能試驗結(jié)果統(tǒng)計：單摻2%WHDF的常態(tài)R90250的混凝土，比同等條件下?lián)狡渌饧觿┑幕炷粒W(xué)強度和極限拉值均提高20%以上；單摻（1～2）%WHDF的混凝土在保證和易性和性能指標(biāo)滿足設(shè)計要求的前提下，可相應(yīng)節(jié)省膠材用量（10～20）kg/m3。 該項目已于1999年12月由湖北省科技廳組織專家進行技術(shù)鑒定，其技術(shù)和產(chǎn)品性能達(dá)到國家先進水平。該項目2001年被評審為湖北省科技進步一等獎，2002年被國家經(jīng)貿(mào)委審定為國家級重點新產(chǎn)品。2003年被評定為湖北省建設(shè)廳科技成果推廣轉(zhuǎn)化指南項目。

1 成果簡介混凝土泵是利用壓力將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機械，由泵體和輸送管組成，按結(jié)構(gòu)形式分為活塞式、擠壓式、水壓隔膜式。混凝土泵主要應(yīng)用于民用建筑、水利水電工程、立交橋等工程施工中混凝土的輸送，具有可連續(xù)澆筑、施工效率高、澆筑質(zhì)量好等優(yōu)點，是當(dāng)今建筑施工現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。 我國目前水泥年產(chǎn)量 2 億多噸，約為 6 億立方米混凝土，需混凝土泵 1 萬多臺。發(fā)達(dá)國家混凝土泵普及率已超過 90%，而我國大部分混凝土泵依賴進口，普及率不及 20%，在我國混凝土泵的市場很有潛力。 清華大學(xué)有 20 年磨料輸送泵的研發(fā)歷史，設(shè)計技術(shù)先進，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、高效節(jié)能。DCP 型拖式混凝土泵為典型的磨料輸送泵產(chǎn)品之一。2 應(yīng)用說明DCP 型拖式混凝土泵的混凝土排量為 55~60m3/h，垂直輸送距離為 90~110m，水平輸送距離為 400~500m。3 效益分析DCP 型拖式混凝土泵的生產(chǎn)成本為 27 萬元/臺，產(chǎn)品售價為 47 萬元/臺，如企業(yè)每年生產(chǎn) 50 臺，則毛利潤為 1000 萬元/年。4 合作方式成果轉(zhuǎn)讓。

陶粒混凝土是以輕質(zhì)陶粒代替普通混凝土中骨料石子而形成的混凝土，具 有自重輕（容重約為 16~19kN/m3）、導(dǎo)熱系數(shù)小、力學(xué)性能好等優(yōu)點。將其代 替普通混凝土應(yīng)用于復(fù)合墻板，則自重減輕約 1/3，而節(jié)能效果更為顯著。 基于竹子生長周期短、再生性強、成材快、力學(xué)和熱工性能好的特點，開 發(fā)利用竹材資源，將其作為建筑結(jié)構(gòu)用材，有利于提升竹資源的利用率。竹基 纖維復(fù)合材料（以下簡稱“竹筋”）是以竹材（慈竹）纖維化單板為構(gòu)成單元， 酚醛樹脂為黏合劑，通過熱壓或冷壓方式制備的新型竹材人造板。竹筋制備過 程中節(jié)省了傳統(tǒng)竹材人造板制備中的剖篾和去除竹青、竹黃工序，使原竹的利 用率高達(dá) 90％以上；竹筋充分利用了竹纖維的固有特性，其抗拉強度能達(dá)到 200 MPa 以上，抗壓強度達(dá)到 100MPa 以上，彈性模量達(dá)到 34GPa，其強重比 超過玻璃鋼纖維復(fù)合材料，而其成本與鋼材的基本持平或略低。 179 用竹筋代替鋼筋作為陶粒混凝土的加筋材料，形成上下兩層竹筋陶粒混凝 土面板，中間夾以高效保溫材料，通過竹筋桁架連接鍵連接上下面板組成竹筋 陶粒混凝土復(fù)合墻板，則具有輕質(zhì)、高強、保溫、隔音、耐久、低碳節(jié)能的優(yōu) 點。把竹筋陶粒混凝土復(fù)合墻板通過螺栓外掛或內(nèi)嵌于鋼結(jié)構(gòu)和裝配整體式混 凝土結(jié)構(gòu)上，形成新型綠色建筑，符合國家的綠色建材和建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展 方向，預(yù)示了竹筋陶粒混凝土復(fù)合墻板在裝配式建筑中的應(yīng)用會越來越廣泛。 與普通砌塊加外保溫墻體相比，采用竹筋陶粒混凝土復(fù)合墻板可以提高舒適度 60％、節(jié)能效果達(dá)到 75％、縮短工期 90%、減少污染 90%、減少質(zhì)量通病 90％、減低造價 20%左右。