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“先进建筑材料”科研团队

作者:Admin|发布于:2013年09月24日|点击量:

本科研团队人员:程新、芦令超、李国忠、常钧、刘福田、周宗辉、王琦、黄世峰建筑材料是量大面广的基础材料,与国家基础设施建设、能源、资源和环境等领域密切相关。本科研团队致力于先进建筑材料的研究,以高性能水泥、水泥基材料和新型墙体材料为特色。传统硅酸盐水泥和传统墙体材料依然存在资源、能源消耗大,环境负严重,性能偏低等问题。因此,研究开发高性能、多功能新型建筑材料,实现建筑材料领域的可持续发展是国内外研究的重要课题。 近年来,本科研团队研究开发了具有自主知识产权的高性能“含钡硫铝酸盐水泥体系”与“磷铝酸盐水泥体系”。通过矿物组成设计及制备技术的研究,合成了系列矿物并发现了其胶凝性变化规律。应用量子化学理论研究了矿物的价键结构并进行了分析表征,提出了价键结构与矿物活性关系的理论。同时,开辟了用量子化学原理研究水泥矿物价键结构与性能的新领域,并将化学热力学与动力学理论应用于新型水泥材料的组成设计与合成技术。基于精细水泥与材料设计理论,提出了在胶凝材料体系中分子尺度的“杂交”与“嫁接”假说和“二次诱导期”假说。发现并合成了具有突出快硬早强性能的硫铝酸钡钙矿物C2.75B1.25A3和高胶凝性磷铝酸钙固溶体LHS.S,并提出其为等轴晶系两种空间群并存的微混晶相,确定了其组成、结构及性能的关系。以此为基础分别建立了以C2.75B1.25A3和LHS.S为主导矿物的含钡硫铝酸盐水泥和磷铝酸盐水泥科学技术体系,其后又研制成功了以C2.75B1.25A3-C3S为主导矿物的高胶凝性阿利特-硫铝酸钡钙水泥,实现了工业化生产。这些水泥材料有良好的胶凝性、力学性能,同时具有节约能源和资源,环境友好等特点。因此,该体系胶凝材料的研究与开发,既具有理论创新,又具有技术突破,并实现了工程应用,经济、社会和环境效益显著。在水泥基与石膏基墙体材料领域也取得了重要进展。完成了“ZF系列轻质墙板”、“石膏基植物纤维复合板”、“外墙保温饰面板”、“水泥轻质隔墙板机械化生产线”、“水泥基植物纤维复合板”“多功能碳化钢渣砖”等多项省部级攻关与重点科项目,应用于节能住宅和新农村建设。同时,以特种水泥材料为基础制备了高性能修补材料、防腐抗渗材料等新型特种工程材料,并在高速公路桥梁与沿海建筑工程开始应用。近五年来,围绕先进建筑材料领域的研究承担国家863计划、973计划、科技支撑计划、自然科学基金和国际合作研究基金等国家级研究项目10余项,并获得多项省部基项目的资助。获得山东省科技一等奖3项、二等奖5项,获得国家发明专利10余项,发表重要学术研究成果达国际先进水平。 目前,科研团队在建筑材料的绿色制造、高性能水泥与混凝土、以新型水泥为基础的水泥基功和智能材料与器件、基于三维图象重构的水泥材料的智能模拟与优化、水泥与混凝土耐久性研究、高性能混凝土修补材料与技术等方面取得了重要进展,预计在“十一五”期间将取得重要突破。