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        建材科研開發

        主要科研項目推介

        1、混凝土結構安全服役監測系統的推廣應用
        混凝土結構安全服役監測系統針針對混凝土結構工程監測需求,研制與混凝土相容好、適合于大型基礎設施監測的水泥基壓電復合材料及其傳感器;開發大規模布置傳感器的優化方法及其傳感網絡技術;建立一種適合于大型基礎設施的智能監測集成系統,并發展結構損傷的監測方法,以實現對重點混凝土基礎設施的監測。此檢測系統已獲得國家發明專利10余項,2015年獲中國建筑材料聯合會·中國硅酸鹽學會建筑材料科學技術發明一等獎1項; 2009年獲中國建筑材料聯合會·中國硅酸鹽學會建筑材料科學技術獎二等獎1項;其他省部級獎勵5項。目前,已有少數重要混凝土工程采用自動監測系統,以對結構的損傷進行實時監測與預警,如美國主跨440 m的Sunshine Skyway Bridge斜拉橋,香港的青馬大橋,內地的虎門大橋、江陰長江大橋等。
        2、金屬尾礦膠結回填采空區研究及產品開發
        由于不同的金屬尾礦,成分、礦物組成、顆粒細度、所含雜質均有較大差別,需要根據土壤加固的基本原理,綜合水泥基材料的水化硬化和化學激發膠凝材料的機理,利用化學反應的組合效應和反應速度控制理論,設計符合金屬尾礦特點的固化方案,形成一系列的成熟的固化技術方案采用自主開發的金屬尾礦固化劑對金屬尾礦進行固化處理,固化體3d無側限抗壓強度不低于0.5MPa,7d無側限抗壓強度不低于1.0MPa,28d無側限抗壓強度不低于2.0MPa。目前已利用鐵尾礦開發出和睦山鐵礦專用固化劑MG-601、白象山鐵礦專用固化劑MG-602、銅陵硫鐵礦專業固化劑AT-2。并獲得授權 “鐵礦尾砂固化劑、含該固化劑的鐵礦全尾砂膠結組合物及其在礦山采空區的應用”(專利號:ZL201310149250.7)
        3、新型綠色室內裝飾板的開發與應用
        將低品位硅藻土經有效預處理后,摻加硅質、鈣質原料及增強纖維制成輕質高強、凈化室內空氣、防火調濕的新型綠色板材。該板材具有吸附室內有毒有害氣體(如甲醛、揮發性有機化合物等)、阻燃、自潔、防潮隔熱、隔音、使用壽命長、色彩柔和且能自由定制等環保功能;添加鈣質、硅質原料和增強纖維以改善產品的強度和耐久性;利用預處理工藝以改善產品的吸附性等性能。此板材對今后綠色建筑行業的發展具有深刻的意義。
        4、O-Sepa高效選粉機
        O-Sepa高效選粉機廣泛應用于水泥粉磨系統,通過對選粉機轉子葉片進行新翼型創新設計;在轉子內部創新設計渦流打散器;選粉機導風葉片的翼型形狀、固定設置、15°分布角度的創新設計改進后,選粉機分選能力提高,切割粒徑穩定,粗粉誤選減少(旁通值減少)。當選粉氣流中物料濃度增加時,切割粒徑不變;噸水泥粉磨電耗降低10kwh;主軸電機運行電流低于額定電流60%,節能效果明顯;風機電機運行電流低于額定電流60%,節能效果明顯;選粉機使用過程中誤操作現象消除。經查新,創新改進后的O-Sepa選粉機性能和技術指標處于國內先進水平。2011年榮獲陜西省科學技術三等獎。
        5、紅外輻射陶瓷材料的設計、制備及其在熱工爐窯中的節能應用
        紅外輻射陶瓷材料是一類有著良好熱輻射性能的功能材料,具有增大熱輻射、強化傳熱的作用,原因在于其輻射率≥0.9。由輻射傳熱公式可知,高溫下爐壁向被加熱工件的輻射傳熱量與其輻射率成正比。目前國產爐窯的內壁多為高鋁磚、氧化鋁纖維磚等材質,其輻射率一般小于0.5~0.6,當爐窯內壁涂覆一層輻射率≥0.9 的高輻射率涂層后,傳熱效率會成倍提高,可以強化熱源與受熱面或受熱體之間的輻射熱交換,從而達到提高爐子熱利用率以及節約能源的目的。
        我院主要研究紅外輻射陶瓷材料的設計、制備技術包括:“氧化物紅外輻射陶瓷粉體制備技術”以及“輻射節能涂料的制備及涂覆技術”。 工業節能應用技術包括:針對兩類主流熱工爐窯設備,即陶瓷燒成窯和高溫熱風爐,通過納米陶瓷涂層材料的強化輻射傳熱作用,實現節能;進而優化并提升納米涂層材料的應用技術,建立其輻射節能機制并實現長效過程節能。
        6、建筑垃圾綜合利用
        利用建筑垃圾分選出再生骨料,通過水洗篩分去除表面的水泥砂漿,提高再生骨料的強度,并將建筑垃圾分選出混凝土塊再生骨料和碎磚瓦再生骨料分別用于制作不同強度等級的混凝土。我們生產的再生粗骨料達到《混凝土用再生粗骨料》(GB/T 25177-2010)中Ⅰ、Ⅱ指標;實現了建筑垃圾再生粗骨料100%替代天然骨料;同時,利用再生骨料制備的混凝土強度可以達到C25~C60,符合工程標準《再生骨料應用技術規程》(JGJ/T 240-2011)。還將再生骨料應用到建筑預制構件技術中。我們將建筑垃圾分選出的骨料,制成住宅樓房墻板、工業廠房墻板、圍墻墻板、墻柱等建筑材料。近兩年來,先后為西安恒通駕校、中建四公司等十幾家公司提供超過2萬余平方米的圍墻板材,質量安全可靠,應用效果十分顯著。此研究先后獲得“一種均衡卸料運輸車”和“一種多級垃圾篩分清洗機”“一種垃圾篩分清洗機”三個實用新型專利。
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