项目名称
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固体废弃物再生混凝土材料力学性能及装配式构件关键技术
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主要完成人
(职称、完成单位、工作单位)
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1. 李丽娟(教授、广东工业大学、广东工业大学、项目总负责人,本项目总体技术路线设计者、研究方法提出者、研究内容实施者。技术发明点一、二、三的主体思想提出者之一。代表性专利1、2、7、8的主要完成人。)
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2. 梁冬(高级工程师、广东创见检测鉴定有限公司、广东睿固建设科技有限公司、本项目研究思路和研究内容的提出者和设计者之一,技术发明点三的主体内容研究者之一,项目成果在建筑工程中应用的主要推广人之一。代表性专利9的主要完成人。)
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3. 黄子强(高级工程师、中穗丰华建设咨询有限公司、中穗丰华建设咨询有限公司、本项目研究思路和研究内容的提出者和设计者之一,技术发明点三的主体内容研究者之一,项目成果在建筑工程中应用的主要推广人之一。代表性专利10的主要完成人。)
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4. 熊哲(副教授、广东工业大学、广东工业大学、本项目研究内容的主要完成者之一,技术发明点一、二的主体内容研究者之一,代表性论文1的第一作者、代表性论文2的通讯作者。
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5. 孙晓龙(副教授、广东工业大学、广东工业大学、本项目研究内容的主要实施者之一,技术发明点二、三的主体内容研究者之一。代表性专利5、6的主要完成人。)
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6. 杨飞(副教授、广东工业大学、广东工业大学、本项目研究内容的主要实施者之一,技术发明点一、二的主体内容研究者之一。代表性专利3、4的主要完成人。)
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7. 曾岚(讲师、暨南大学、广东工业大学、技术发明点二的主体内容研究者之一。代表性专利7、8的主要完成人。)
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8. 唐昀超(副教授、仲恺农业工程学院、仲恺农业工程学院、技术发明点二的主体内容研究者之一。代表性论文3和4的主要完成人。)
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9. 冯万辉(讲师、仲恺农业工程学院、广东工业大学和仲恺农业工程学院、技术发明点二的主体内容研究者之一。代表性专利4的主要完成人,代表性论文3的主要完成人。)
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10. 魏伟(工程师、广东建设职业技术学院、广东建设职业技术学院、技术发明点一的主要内容研究者之一。代表性论文1的主要完成人。)
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11. 冯文贤(教授、广东工业大学、广东工业大学、技术发明点一、二的主体内容研究者之一,代表性专利1、2、5、6的主要完成人,代表性论文3、4、5的主要完成人。)
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12. 刘锋(教授、广东工业大学、广东工业大学、本项目技术发明点一、二、三的主体思想提出者之一。代表性专利1、2、7、8代表性论文1、2、5的主要完成人。)
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项目简介
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针对废旧橡胶、建筑垃圾等固体废弃物再生资源高附加值利用问题,研究发明了橡胶混凝土、再生骨料混凝土等固体废弃物再生混凝土材料及其装配式构件,实现了废旧橡胶、建筑垃圾固体废弃物的高附加值再生利用,达到了绿色、节能的目的,对节省自然资源、减少碳排放、保护环境意义重大深远。项目实施前,再生混凝土材料面临“固废资源化利用率低、材料耐久性能差、构件缺乏设计方法、施工工艺不成熟”等诸多问题,突破再生混凝土材料性能、构件承载、施工工艺等关键技术,成为再生混凝土工程应用的重要技术挑战。在广东省重点研发专项、广东省自然科学基金重点项目等的支持下,经历十余年的研究攻关,在材料、构件、施工等方面取得的发明创新如下:
(1)发明了强度80MPa以上的高强抗冲击再生橡胶混凝土材料;发明了多种再生橡胶改性混凝土材料性能调控方法和施工工艺;揭示了橡胶弹性体颗粒对混凝土韧性提高及抗冲击破坏性能提高的机理,获得了再生橡胶混凝土高强与高韧性的高度一致性;提出了再生橡胶混凝土材料及构件设计理论和方法,有效提高了橡胶混凝土材料的分析设计水平及工程应用;突破了橡胶混凝土应用于受力构件时强度不足的核心技术难题。
(2)发明了耐久性和工作性能优异的建筑垃圾再生骨料混凝土;优化了再生骨料制备再生混凝土的配比及工艺;建立了基于膜厚度理论的再生骨料混凝土性能预测方法;发明了6小时强度可达53MPa的超早强再生骨料混凝土;发明了超早强纤维增强再生骨料混凝土;发明了超早强再生骨料混凝土应用于高速路面及沼泽地上的快速铺装技术;编制了再生骨料混凝土应用广东省技术规程,为固体废弃物工业化应用提供了技术支撑。
(3)发明了固体废弃物再生骨料混凝土装配式构件;发明了轻质矿渣陶粒再生混凝土、钢纤维橡胶再生混凝土、纤维改性再生骨料混凝土、地聚物再生混凝土等多种再生混凝土装配式构件;建立了再生混凝土装配式构件应用的设计理论和方法,作为牵头单位编制了装配式混凝土结构施工技术规程。
获授权专利版权131件,其中发明专利56件;发表论文120篇,其中顶级TOP期刊论文58篇,ESI热点论文3篇、ESI高被引论文12篇;编制标准5部。
应用开发了再生混凝土轻质条板、夹芯墙板、多螺箍十字节点、柱、剪力墙等多种再生混凝土构件,建成了再生混凝土装配式构件生产线,成果应用在世界500强企业广州建筑股份有限公司承建的广州市装配率最高的第一座装配式技术代表性工程“恒盛大厦”、广东省内首个使用装配式技术的桥梁工程“芳村大道南快捷化改造工程”等46个代表性建设项目中,总工程面积107.93万平米,合计道路里程100余公里,近三年固体废弃物再生混凝土材料新增产值16.95亿元,工程项目新增产值531.75亿元。经中科院魏悦广院士、工程院周丰峻院士为组长的鉴定会评价,成果整体达到国内领先国际先进水平,其中再生混凝土装配式构件优化设计达到国际领先水平。
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代表性论文
专著目录
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论文1:< Bond behaviour of recycled aggregate concrete with basalt fibre-reinforced polymer bars >
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论文2:< Experimental study on fatigue bond behaviour between basalt fibre-reinforced polymer bars and recycled aggregate concrete >
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论文3:< Compressive properties of rubber-modified recycled aggregate concrete subjected to elevated temperatures >
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论文4:< Real-time detection of surface deformation and strain in recycled aggregate concrete-filled steel tubular columns via four-ocular vision >
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论文5:<橡胶混凝土疲劳性能的试验研究>
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知识产权名称
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专利1:<一种钢纤维橡胶钢渣再生骨料混凝土的制备方法>(ZL201010019345.3)
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专利2:<一种钢纤维ABS/PC塑料再生骨料混凝土的制备方法>(ZL201010019344.9)
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专利3:<一种橡胶超早强混凝土及制备方法>(ZL 201710192132.2)
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专利4:<改善橡胶改性砂浆类材料中橡胶分布不均的方法>(ZL 201610274441.X)
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专利5:<一种生物活性颗粒路面养护材料及其制备方法>(ZL 201810015441.7)
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专利6:<一种组合物、制备方法及其在路基隔离层中的应用>(ZL 201810175797)
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专利7:<采用水泥浆基体纤维布无胶约束混凝土柱及其制造方法>(ZL 201410233219.6)
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专利8:<一种双管对中装置及其实现方法>(ZL201611002041.X)
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专利9:<一种建筑物单向纠偏方法>(ZL202111238468.0)
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专利10:<一种建筑施工现场勘探用测距仪>(ZL202123178765.9)
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推广应用情况
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固体废弃物改性再生混凝土材料及其预制构件装配式建造技术为我省土木工程领域可持续健康发展提供了重要技术支撑,推动了建筑材料及土木工程领域节能减排及建造技术的提高,深圳市绿发鹏程环保科技有限公司应用项目研发的再生混凝土材料技术,建立了两条年处理固废能力200万吨的废弃物再生处理技术生产线,其建设规模、处理工艺、自动化程度和环保指标均处于国内领先水平,废弃物综合利用转化率达90%以上,已建成为废弃物资源化再利用产业园,成为国内行业标杆。产品包括混凝土保温空心砌块,产品原料对再生材料的利用率达60%以上。本项目技术近三年在恒盛大厦、华工国际校区一期工程、广州市石丰路保障性住房、芳村大道南快捷化改造工程、南大干线番禺大道节点立交、江肇高速公路、北二环高速、清连高速、韶赣高速、西部沿海高速、广珠西线高速等46个建筑工程和道路工程中得到应用,建筑工程总面积107.938万平方米;道路和桥梁工程100余公里,近三年新增产值16.9542亿元,建设工程项目531.752亿元。产生了显著的经济效益,固体废弃物再生利用带来的低碳减排社会效益将更巨大、更深远。
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