评价证书编号:鲁交科评字[2024]第13号
成果评价水平:国际先进
成果获奖情况:无
获得专利情况:
发明专利2项,专利号:202310077735.3;201811575810.4。
实用新型1项,专利号:202321518858.8。
获得其他知识产权认定情况:无
主要完成单位:山东省高速养护集团有限公司、中国地质大学(武汉)
主要完成人:李伟、徐方、解传凯、姚海涛、姚林、王坤、王红建、李尧德、陈壮、赵禹兴、彭超、林俊涛、李晓岩、陈木群、郭智炯。
联系人及电话:李老师15379318013
内容简介:
1. 成果技术内容
本项目结合高速公路收费站与服务区水泥混凝土路面及混凝土防撞护栏等构筑物修复养护需求,以粉煤灰、矿渣粉与钢渣粉等大宗工业固体废弃物为主要原料,采用硅酸钠与氢氧化钠为复合碱激发剂,通过有机纤维等改性材料进行增韧改性,研究开发出一种基于工业固废材料体系的地质聚合物复合材料,采用地质聚合物完全取代水泥等常规胶凝材料,地质聚合物组分中,粉煤灰,矿渣或钢渣等工业固体废弃物质量分数不低于70%;新型地质聚合物快速修复材料通车速度快,6~8小时即可满足通车要求,并且具备优异的工作性能、界面粘结性能与耐久性能。与同类型快速修复材料相比,新型地质聚合物快速修复材料具有经济性能优势。
与此同时,研发了一种确定纤维分散均匀性的筛分装置,筛分装置可定量判断新型地质聚合物快速修复材料内部纤维的整体分散性,解决了目前目测定性判断不准确的问题。
依据所发明的材料和设备制得的工程地聚合物复合材料具有优异的施工性能、界面粘结性能、抗冲击性能、耐久性能,适用水泥混凝土道路路面以及其它水泥混凝土构筑物修补。
2. 主要评价意见
课题组通过机理分析、室内试验、工程验证等手段,对新型地质聚合物道路工程快速修复材料成套应用技术进行了系统的研究,取得了以下主要创新成果:
(1)研发了一种纤维增强的地质聚合物复合材料,实现了水泥混凝土破损路面与混凝土防撞护栏等构筑物的快速修复;
(2)研发了一种确定纤维分散性的筛分装置,提出了纤维分散均匀性的测试方法。
研究成果在湖北武荆高速公路、湖北樊魏高速公路与湖南衡邵高速公路等养护工程中进行了成功应用,经济社会效益显著,具有较高的推广应用价值。
3. 成果适用范围
高速公路收费站与服务区水泥混凝土路面修复及高速公路混凝土防撞护栏修复。
4. 成果已应用情况
研究成果在湖北武荆高速公路、湖北樊魏高速公路、湖南衡邵高速公路等养护工程中进行了成功应用,经济社会效益显著,具有较高的推广应用价值。
5. 经济和社会效益
经济效益:
新型地质聚合物快速修复材料的材料成本为2000元/吨,速干水泥类材料成本约2300元/吨,环氧树脂混凝土的材料成本为4500元/吨。按照1万吨规模计算,采用新型地质聚合物快速修复材料共可节约材料成本300万元;相比环氧树脂混凝土,共可节约材料成本2500 万元。采用新型地质聚合物材料进行修补,相比其它类型混凝土修补材料,其界面粘结强度可提高30%以上。该技术于2023年6月开始在湖北武荆高速公路、湖北武麻高速公路等养护工程开展了规模化工程应用,累计为公司带来直接经济和间接经济效益约50万元。
社会效益:
首先,工业废弃物的资源化利用实现了化害为利、变废为宝,体现了环境保护和经济效益的双赢;其次,粉煤灰、矿渣与钢渣等工业固废的高效利用,是对社会经济可持续发展的贡献,相关系列产品的开发符合国家“双碳”发展理念与节能减排产业政策,不仅有资源节约效应,也可为其他工业废弃物的资源化利用提供借鉴和依据,有利于推动社会经济可持续发展。第三,为当地提供大量工作岗位,有效满足当地居民工作需求,丰富劳动力市场选择类型。