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      公司公告

      2023年度青島市科學技術獎提名公示

      2023/10/30    來源:    作者:嵐山區海洋發展有限公司  瀏覽次數:650

      2023年度青島市科學技術獎提名公示

       

      一、項目名稱

      多源固廢制備低碳混凝土關鍵技術及其在人工魚礁中的應用

      二、提名單位(專家)及提名意見、提名等級

      日照市嵐山區海洋發展有限公司第三參與單位。

      我單位認真審閱了該項目推薦書及其附件材料,確認真實有效,相關欄目符合填寫要求。按照要求,我單位及完成人所在單位均進行了公示,無異議。

      該項目針對多源固廢制備低碳混凝土人工魚礁關鍵技術問題,通過理論和試驗研究以及推廣應用,解決了多源固廢材料品質提升、低碳混凝土制備及生態性能提升以及人工魚礁結構性能優化及工程應用等問題,取得了以下科技創新:(1)構建了建筑固廢、工業固廢和海洋固廢高品質再生粗骨料、細骨料顆粒整形強化工藝;提出了高活性礦物摻合料機械活化處理技術;創建了再生骨料和再生礦物摻合料質量控制標準;(2)構建了低碳生態型混凝土材料組成體系,創建了生態型混凝土制備技術,實現了混凝土制備降碳減排技術路徑的新突破和混凝土材料生態性能的提升;(3)建立3D打印人工魚礁混凝土水化速率和流變性能同步表征技術,揭示3D打印人工魚礁混凝土流變性能與成型質量控制的時變機制,實現了高品質3D打印人工魚礁混凝土結構性能優化等。

      項目獲授權國家發明專利9項、實用新型專利 2項,參與編制標準2部,發表高水平學術論文20篇,SCI收錄15篇、EI收錄2篇,其中10余篇被《Journal of Cleaner Production(IF=11.07)、《Additive manufacturing(IF=10.998)、《Cement and Concrete Composites(IF=9.93)、《Construction and Building Materials(IF=7.693)等國際權威期刊收錄;培養碩士研究生16名。項目相關研究成果現已應用于人工漁礁生產并形成規;a業,每空方人工漁礁生產成本下降15%左右,人工漁礁生產企業和海洋牧場企業直接經濟效益和間接經濟效益顯著。人工漁礁生產和海洋牧場應用企業累計生產投放人工魚礁20萬空方,直接經濟效益和間接經濟效益6000余萬元。多源固廢制備低碳混凝土關鍵技術在人工漁礁生產和在海洋牧場建設中的應用,產生了顯著的社會、經濟、生態效益。

      參照青島市科學技術獎推薦條件,推薦該項目申報2023年度青島市科學技術進步獎二等獎。

      三、項目簡介

      近年來,我國大力發展海洋牧場,人工魚礁作為海洋牧場建設的基礎,越來越受重視。由于混凝土制品易成型且無毒性,是制備人工魚礁的最常用材料。然而,普通混凝土生物附著效果較差,投放后見效慢、生態性能不佳。

      隨著山東省城鎮化快速發展,每年產生建筑垃圾超過 1 億噸,其中廢棄混凝土約占 40%,成為制約可持續發展的瓶頸之一;同時,鋼渣等工業固廢使用率不足三成、沿海地區牡蠣殼等海洋固體廢棄物堆積嚴重影響了生態環境。另一方面,隨著生態保護和節能減排力度加大,導致2011年至2020年山東各地砂石骨料價格持續上漲,最高達2 倍以上,粉煤灰等礦物摻合料價格也明顯上揚。因此,將建筑垃圾、鋼渣、牡蠣殼等多源固廢資源化再生利用,變廢為寶,意義重大。

      針對固體廢棄物來源復雜、再生骨料均勻性差、再生微粉品質低等難題,開發了廢棄混凝土、鋼渣及牡蠣殼再生粗、細骨料和微粉的全組分再生利用技術,建立了再生材料質量控制標準,構建了多源固廢低碳混凝土材料組成體系和混凝土制備方法,揭示了3D打印人工魚礁混凝土流變性能與成型質量控制的時變機制,實現了高品質3D打印人工魚礁混凝土結構性能優化,形成了完整的理論體系與成套技術。解決了低碳混凝土人工魚礁材料、結構和應用中的關鍵科學與技術問題,保障了固體廢棄物資源化與高附加值制品安全利用,為實現青島市固廢資源化戰略目標以及海洋漁業可持續發展提供了重要的科技支撐。

      主要技術創新如下:

      (1)創建了廢棄混凝土全再生利用的理論框架:建立了考慮附著砂漿定量影響的再生粗骨料分析模型,重構了再生混凝土多重界面結構,提出了降低再生骨料質量波動性的加工工藝,研發了再生微粉深加工技術,實現了廢棄混凝土再生粗骨料、細骨料和微粉的全組分高效利用。

      (2)提出了再生混凝土材料的制備和調控方法:揭示了再生粗骨料、細骨料和微粉對再生混凝土等再生材料性能的影響規律及其內養護機理,提出了再生混凝土短期(早期收縮)和長期性能控制多路徑技術,建立了再生混凝土配合比設計理論與方法,推動了再生混凝土商品化供應。

      (3)構建了3D打印人工魚礁混凝土組成體系,提升打印結構精度和性能,建立了3D打印人工魚礁混凝土水化速率和流變性能同步表征技術,揭示了3D打印人工魚礁混凝土流變性能與成型質量控制的時變機制,實現了高品質3D打印人工魚礁混凝土結構性能優化,為3D打印人工魚礁混凝土的進一步應用提供理論基礎。

      項目獲授權國家發明專利9項、實用新型專利 2,參與編制標準2部,發表學術論文 20 篇( SCI 收錄15篇、 EI 收錄2篇)。

      項目相關研究成果現已應用于人工漁礁生產并形成規;a業,每空方人工漁礁生產成本下降15%左右,人工漁礁生產企業和海洋牧場企業直接經濟效益和間接經濟效益顯著。人工漁礁生產和海洋牧場應用企業累計生產投放人工魚礁20萬空方,直接經濟效益和間接經濟效益6000余萬元。多源固廢制備低碳混凝土關鍵技術在人工漁礁生產和在海洋牧場建設中的應用,產生了顯著的社會、經濟、生態效益。

      山東省海洋研究會對項目給予高度評價,認為項目總體達到國內領先水平。該項目的推廣,有利于加快青島市建筑業、工業、海洋漁業新舊動能轉化,助力美麗青島建設,前景廣闊,突顯社會公益性。

      四、主要知識產權和標準規范等目錄

      知識產權(標準)類別

      知識產權(標準)具體名稱

      國家

      (地區)

      授權號(標準編號)

      授權(標準發布)日期

      證書編號(標準批準發布部門)

      權利人(標準起草單位)

      發明人(標準起草人)

      發明專利(標準)有效狀態

      國家發明專利

      一種制備抗凍型植生生態混凝土的方法

      中國

      ZL201610025106.6

      2018.06.29

      2981200

      青島農業大學

      全洪珠

      有效

      PCT專利

      Ecological Artificial Reef Concrete Using Multiple Solid Wastes and Preparation Method Thereof

      南非

      LU500716

      2022.09.29

      BL5308

      青島農業大學

      全洪珠

      有效

      國家發明專利

      一種含有改性木粉的3D打印保溫膠凝材料及其制備方法與應用

      中國

      ZL202210685438.2

      2023.02.03

      5723682

      青島農業大學

      陳明旭,李秋義,王亮,岳公冰,郭遠新

      有效

      國家發明專利

      一種含有木質骨料的 3D 打印輕質材料及其制備方法與應用

      中國

      ZL202210621220.0

      2023.03.17

      5788332

      青島農業大學

      陳明旭,李秋義,王亮,岳公冰,郭遠新

      有效

      國家發明專利

      一種再生混凝土加工用集料活性性能改善裝置,

      中國

      ZL202011137392.8

      2022.03.22

      5014062

      青島農業大學

      倪松遠,王倩穎

      有效

      國家發明專利

      一種再生混凝土骨料的改性方法及其混凝土組合物與應用

      中國

      ZL202111333523.4

      2022.07.26

      5338048

      青島農業大學;青島青建新型材料集團有限公司;青島青建藍谷新型材料有限公司

      王亮,王美楠,李秋義,劉桂賓,于琦,陳旭,許冬,李浩然

      有效

      國家發明專利

      一種含有再生骨料的混凝土及其制備方法與應用

      中國

      ZL202210965067.3

      2023.08.01

      6200678

      青島農業大學

      郭遠新,孔哲,李秋義,岳公冰,王亮

      有效

      國家發明專利

      一種斜面澆筑植生型生態再生混凝土防溢出裝置

      中國

      ZL202010964353.9

      2022.01.18

      4897079

      青島農業大學

      郭遠新,孔哲,李秋義

      有效

      -標準

       

      生態型

      中國

       

       

       

       

      劉紅飛,吳國祥,昊黨中,蔣元海,毛榮良,水中和,全洪珠,李鋒、黃殿武,陳應華,翟冠杰,姜正平,顧芳艇,萬小梅,戶廣族,于洪陽,陳嘉奇,宋字名,桂福坤,郭學武,韓宇棟,何建明,陳勇,丁忠,陶海波,劉剛,李海濤,李艷,沈焱,方建,周先卿,韋華,劉澤,王恩

      茂、周健,薛力梨,劉遠祥,宋偉華,韓曉雪,黃磊,陳智豐,鄭芬,蘇照元,張長森,田斌

      有效

      山東省工程建設標準

      再生混凝土配合比設計規程

      中國

      DB37/T5176-2021

      2021.05.01

      J15600-2021

      青島農業大學;山東省建筑科學研究院有限公司

      李秋義,崔洪濤,郭遠新,蔡貴生,陳際洲,于琦,婁德利,岳公冰,王可,陳勇,潘玉珀,王樹福,肖建莊,李紹純,唐興濱,劉桂賓,孫浩,房海波,張冬,馬靜,李青燦

      有效

      五、主要完成人情況

      1. 姓名:全洪珠;排名:1/10;技術職稱:教授;行政職務:副院長(主持工作);工作單位:青島農業大學;完成單位:青島農業大學;具體貢獻:對本項目創新點(1)的貢獻是揭示了工業及海洋固廢再生骨料強化機理,創新了工業和海洋固廢再生骨料性能提升方法,對創新點(2)貢獻是提出了多源固廢混凝土制備方法;對本項目創新點(3)的貢獻是提出了人工魚礁結構性能優化方法。

      2. 姓名:陳明旭;排名:2/10;技術職稱:教授;行政職務:無;工作單位:青島農業大學;完成單位:青島農業大學;具體貢獻:對本項目創新點(2)的貢獻是構建了人工魚礁混凝土多源固廢材料組成體系,對創新點(3)貢獻是揭示了3D打印人工魚礁混凝土流變性能與成型質量控制的時變機制,建立了3D打印人工魚礁混凝土水化速率和流變性能同步表征技術。

      3. 姓名:倪松遠;排名:3/10;技術職稱:副教授;行政職務:系主任;工作單位:青島農業大學;完成單位:青島農業大學;具體貢獻:對本項目創新點(1)的貢獻是提出了低碳混凝土原材料組成方法,對創新點(2)的貢獻是提出了人工魚礁混凝土低碳制備方法。

      4. 姓名:王正華;排名:4/10;技術職稱:工程師;行政職務:董事長;工作單位:青島三星工程有限公司;完成單位:青島三星工程有限公司;具體貢獻:對本項目創新點(1)的貢獻是提出了多源固廢材料分選方法,提出了多源固廢材料質量控制標準,對創新點(3)的貢獻是提出了多源固廢混凝土人工魚礁的中試實驗和現場制作方法。

      5. 姓名:孔利國;排名:5/10;技術職稱:工程師;行政職務:執行董事兼總經理;工作單位:日照市嵐山區海洋發展有限公司;完成單位:日照市嵐山區海洋發展有限公司;具體貢獻:對本項目創新點(2)貢獻是提出了多源固廢混凝土人工魚礁多因素評價方法;對本項目創新點(3)的貢獻是完善了人工魚礁結構海洋環境適應性優化案。

      6. 姓名:王亮;排名:6/10;技術職稱:副教授;行政職務:無;工作單位:青島農業大學;完成單位:青島農業大學;具體貢獻:對本項目創新點(1)的貢獻是提出了高品質再生粗骨料、細骨料改性強化方法,促進了再生混凝土組合物的工程應用;對創新點(2)貢獻是揭示了再生骨料海洋生態混凝土防腐性能的影響機理,創建了高性能固廢基海洋混凝土制備工藝及其自修復技術。

      7. 姓名:趙玉超;排名:7/10;技術職稱:工程師;行政職務:綜合業務科副科長;工作單位:日照市嵐山區海洋發展有限公司;完成單位:日照市嵐山區海洋發展有限公司;具體貢獻:對本項目創新點(2)和創新點(3)貢獻是優化了多源固廢混凝土人工魚礁的實驗和中試實驗和現場試驗方法,確保準確高效第評估人工魚礁的生態性能和海洋環境適用性。

      8. 姓名:郭遠新;排名:8/10;技術職稱:副教授;行政職務:無;工作單位:青島農業大學;完成單位:青島農業大學;具體貢獻:對本項目創新點(1)的貢獻是開發了建筑固廢高品質再生粗骨料、細骨料顆粒整形強化工藝,提出了再生骨料質量控制技術;對創新點(2)貢獻是揭示了再生骨料品質和摻量對低碳生態型混凝土性能的影響規律,創建了低碳生態型混凝土多路徑利用技術。

      9. 姓名:孟祥斌;排名:9/10;技術職稱:工程師;行政職務:企業發展部負責人;工作單位:日照市嵐山區海洋發展有限公司;完成單位:日照市嵐山區海洋發展有限公司;具體貢獻:對本項目創新點(2)和創新點(3)貢獻是優化了多源固廢混凝土人工魚礁的實驗和中試實驗和現場試驗方法,確保準確高效第評估人工魚礁的生態性能和海洋環境適用性。

      10. 姓名:王玉寶;排名:10/10;技術職稱:工程師;行政職務:副總經理;工作單位:青島三星工程有限公司;完成單位:青島三星工程有限公司;具體貢獻:對本項目創新點(2)的貢獻是提出了多源固廢人工魚礁混凝土工廠化攪拌技術,優化了混凝土配合比,提升了商品化混凝土的經濟性。

      六、主要完成單位及創新推廣貢獻

      單位名稱

      青島農業大學

      排名

      1

      對本項目應用推廣情況的貢獻:

      青島農業大學是本項目的第一完成單位。主要在以下方面取得創新性成果:(1)構建了建筑固廢、工業固廢和海洋固廢高品質再生粗骨料、細骨料顆粒整形強化工藝;提出了高活性礦物摻合料機械活化處理技術;創建了再生骨料和再生礦物摻合料質量控制標準;(2)構建了低碳生態型混凝土材料組成體系,創建了生態型混凝土制備技術,實現了混凝土制備降碳減排技術路徑的新突破和混凝土材料生態性能的提升;(3)建立3D打印人工魚礁混凝土水化速率和流變性能同步表征技術,揭示3D打印人工魚礁混凝土流變性能與成型質量控制的時變機制,實現了高品質3D打印人工魚礁混凝土結構性能優化等。該項目研究成果授權發明專利8項、實用新型專利2項;獲山東省科技進步獎一等獎1項;參編國家行業標準《生態型混凝土魚礁》(JC/T 2603-2021)1件;發表高水平學術論文18篇,SCI收錄17篇、EI收錄1篇;培養博士研究生生3名、碩士研究生16名。相關研究成果已應用于海洋牧場并形成規;a業,累計投放人工魚礁5萬余空方,單個海洋牧場建設的人工魚礁成本降低15%左右,節約成本500余萬元,社會、經濟、生態效益顯著。

      單位名稱

      青島三星工程有限公司

      排名

      2

      對本項目應用推廣情況的貢獻:

      青島三星工程有限公司有限公司是本項目第二完成單位,主要在以下方面取得創新性成果:提出了多源固廢材料分選方法,提出了多源固廢材料質量控制標準;提出了多源固廢混凝土人工魚礁的中試實驗和現場制作方法。

       

      單位名稱

      日照市嵐山區海洋發展有限公司

      排名

      3

      對本項目應用推廣情況的貢獻:

      日照市嵐山區海洋發展有限公司是本項目第三完成單位,主要在以下方面取得創新性成果:提出了多源固廢混凝土人工魚礁多因素評價方法;完善了人工魚礁結構海洋環境適應性優化案。

       

      七、完成人合作關系說明

      項目第一完成人全洪珠教授為第一完成單位該項目的團隊負責人,與本單位成員長期保持合作關系;全洪珠教授與第二、第三參與單位通過技術開發方式開展橫向課題合作,并聯合發表學術論文、獲專利授權等。

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