[00943626]环保型功能集料设计与制备及其混凝土应用技术

集料是混凝土用量最大的关键组成，在混凝土中起骨架支撑与密实作用。该发明技术根据集料的组成、结构特点及其在混凝土中的作用机制，进行集料设计理论与制备方法创新，发明一种具有基体结构坚固、密度可控、表面性态好，与水泥石相容性好的优质人工合成集料技术。以此为基础制备出高性能混凝土，提升混凝土使用效能，成功应用于各种重点工程。主要技术发明点(1)设计理论创新发明①理想结构模型设计。通过集料内部多孔结构设计实现轻质和低吸水性，通过连续相结构形态与承压骨架设计实现高强，通过集料表层合成水化活性矿物改善集料与水泥石相容性；②材料体系设计。根据高温熔体发气膨胀和化学反应引气造孔两种工艺原理，设计了高温焙烧型与低温合成型两类功能集料材料体系；③功能集料内部孔结构优化设计。通过制备过程发气反应设计，坯体物性与发气速度匹配调控，发明功能集料孔结构优化技术。(2)制备核心技术发明①基体复相矿物增强技术。发明了莫来石与堇青石晶体复相矿物增强技术，提高基体的强度与抗热冲击性能；②表面活化技术。发明集料表面水化活性矿物合成技术，通过集料表面活性优化设计界面；③低温合成技术。以硅钙质胶凝材料体系为基础，发明活性激发、引气造孔与表面增强技术，首先功能集料节能制备；④增韧改性技术。发明纤维增韧功能集料技术，改善集料及其混凝土韧性。(3)生产工艺技术发明①淤污泥节能高效预处理关键技术。开发了淤污泥输送、细化、脱水、干燥节能高效预处理成套工艺技术；②环保型功能集料生产工艺优化。开发了生料均化、成型、烧成系列技术，实现了环保型功能集料工业化生产。(4)混凝土应用技术发明①轻质高强混凝土超高、超长泵送施工技术。发明轻质混凝土泵送剂与均质施工技术，并取得突破；②高强功能集料混凝土应用关键技术。利用功能集料的内养护作用，开发出高强内养护混凝土技术，提升混凝土效能；③功能集料沥青混凝土应用关键技术。利用功能集料多孔性结构特点，开发出具有抗滑、降噪功能的路面新材料技术。该技术成果形成了功能集料设计、制备与应用的完整自主知识产权体系，生产技术和产品技术指标具有明显的先进性，技术总体达国际先进水平。取得近2000万元的直接经济效益，社会效益显著。获授权国家发明专利6项，编写国家技术规程1部，出版专著1部，发表论文30余篇，被SCI、EI收录近20次，推动了本行业和相关领域的科技进步。