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公示材料1 拟推荐奖种：技术发明奖 一、项目名称 水泥基压电复合监测材料与器件成套制备技术及在混凝土工程应用 我单位与主要发明人充分沟通，填写项目推荐书并认真审阅了附件，确认全部材料真实有效。填写内容符合国家奖励办规定。 混凝土庞大灾前实时监控和灾后健康评估生命与财产安全意义重大本项目混凝土工程健康监测的技术瓶颈以研发与混凝土相容性好且能够损伤准确定位的监测材料为攻关目标发明了系列水泥基压电复合材料解决了传统压电材料频带声阻抗高振动模式复杂与混凝土相容性差现有监测材料各向同性无法别不同方向损伤信号难题 项目已获授权发明专利证书14项，软件著作权1项。项目创新性、实用性强，开发的水泥基压电复合监测传感器工作带宽宽、灵敏度高，建立了基于上述发明的水泥基压电在线监测系统 对照国家奖授奖条件，推荐为国家技术发明奖一等奖。 三、项目简介 本项目属无机非金属基复合材料领域，涉及水泥基压电复合监测材料的设计、制备及在混凝土工程的应用技术。 服役过程中混凝土工程有效在线监测 针对上述应用背景和技术瓶颈，本项目首次提出了水泥与压电陶瓷复合制备监测器件的构想通过材料组成空间结构设计界面耦合机制构建力-电-声模型经过年和工程应用，： （1）发明了系列水泥基压电复合材料与压电陶瓷相比，压电常数提高了2倍，机械品质因数Qm降低了4倍，声阻抗降低了倍根本上解决了与混凝土材料的 （2）发明了正交异性水泥基压电复合监测材料，创新设计了材料复合的空间结构与电场分布模式，在360度方向上的接收信号差异，正交方向接收信号幅值比大于2正交异性显著 （3）发明了基于水泥基压电复合监测材料的声发射、超声和正交异性等系列传感器，攻克了监测材料和封装材料与混凝土之间的耦合难题，如声发射传感器阈值40dB中心频率150kHz，工作带宽20-250kHz与混凝土完全匹配封装材料掺杂改性 基于上述发明建立了水泥基压电在线监测系统，实现了对混凝土工程的实时动态和主被动一体化监测为大型混凝土结构安全提供了技术保障。 本项目已授权1项，获软件著作权在重要学术期刊发表SCI收录论文篇。项目成果已广泛应用于公共基础设施安全保障， 四、客观评价 表是本监测材料与其它压电监测材料的性能对比，可以看出，水泥基压电复合监测材料的声阻抗与混凝土十分接近，压电电压常数、机电耦合系数均优于压电陶瓷和PVDF，且具有正交异性，解决了声阻抗不匹配、频带窄、各向同性等难题，提高了与混凝土的相容性。 性能参数 压电陶瓷[1] PVDF[2] 本课题1-3型压电监测材料[3] 声阻抗(10-6kg·m-2·s-1) 30 2.9~3 10.4-11.5 密度(10-3kg·m-3) 7.5 1.8 3.1 压电电压常数(10-3VmN-1) 20 20 25-32 机械品质因数 70 - 4.6-6 厚度机电耦合系数(%) 52 14 62~63 [1]/ydtczy.asp；[2]/info/6758.html；[3]检验报告 表与国内外同类监测传感器相比，水泥基压电复合监测传感器工作带宽宽、灵敏度高；价格是国产传感器的50%，国外传感器的10%。 类别 美国PAC传感器 国产传感器 本项目传感器 谐振频率(kHz) 150 150 150 工作带宽(kHz) 50-200 60-400 20-400 灵敏度(dB) 108 65 115 温度范围(℃) -35-75 -20-80 -40-120 价格(元) 5000 1000 500 2检测报告 中国计量科学研究院检测报告水泥基声发射传感器灵敏度级为115dB以上，频率响应范围为100kHz-1MHz；水泥基压电加速度传感器在测试频率范围20Hz-630Hz，加速度范围为10m/s2-50m/s2，传感器的灵敏度为2.20-2.34mV/(m/s2)。 山东省电子产品监督检验所检测报告：0.62，机械品质因数6.0，声阻抗10.4M Rayl。 3、鉴定结论 中国建筑材料联合会在北京组织召开了由济南大学完成的鉴定会鉴定委员会一致认为该项成果已获得多项发明专利，形成了具有自主知识产权的材料制备技术，对推动土木工程结构的智能化发展起到积极作用，社会效益显著，市场前景广阔成果整体达到国际先进水平 4、国内外重要科技奖励 5、国内外同行在重要学术刊物学术专著公开发表的学术性评价 Compos. Sci. Technol., J. Appl. Phys., Smart Mater. Struct.等国际知名期刊发表，被SCI收录51篇，被国内外著名学者正面引用 哈尔滨工业大学欧进萍院士在《Journal of Intelligent Material Systems and Structures》综述中指出：采用切割浇注法制备了2-2型和1-3型混凝土基压电复合材料与传感器，并采用这些传感器，通过外贴和植入的方式对混凝土结构的温度、应力和裂缝进行了监测； 清华大学李龙土院士在Journal of Alloy and Compound》杂志正面评价了本课题组在水泥基压电复合材料方面的研究； 美国州立大学S. Banerjee教授在Ceramic International》杂志中篇幅正面评价了本课题组的研究工作 北京交通大学石志飞教授浙江大学陈伟球教授等本课题组在水泥基压电复合材料方面的研究工作进行了引用 与英国，科威特等国家 6、其它评价 监测数据被交通管理部门采用：依据本项目监测数据，2014年11月13日，上海铁路监督管理局致函（上铁监安监函[2014]35号）济南市人民政府，要求对京沪高铁上跨界首104国道公路桥加强监管。 京沪高速铁路股份有限公司、山东高速青岛发展有限公司、济南中铁十局集团济南铁路工程有限公司等11家工程单位对项目研究成果评价，该健康监测系统使用至今，运行正常，实时有效地反映了济南104国道界首上跨京沪高铁公路桥梁的动态状况，各项数据可靠，为京沪高铁和公路桥梁的管理、维护和安全运营提供了科学依据） 五、推广应用情况 淄博宇海电子陶瓷有限公司、保定市宏声声学电子器材有限公司采用技术已生产出0-3、1-3型、1-3-2型、2-2型、正交异性等系列水泥基压电复合监测材料应用于无机非金属材料无损检测、材料性能检测和工程质量检测等领域 北京软岛科技有限公司、北京一洋应振测试技术有限公司、山东广信工程试验检测集团有限公司等企业采用研发的水泥基压电复合监测传感器应用于无机非金属材料无损检测、土木工程结构的健康监/检测领域。 京沪高速铁路股份有限公司、山东高速路桥集团有限公司中铁十局集团济南铁路工程有限公司、济南铁路局、济南市公路局、淄博公路局等采用研发的水泥基压电复合监测系统对京沪高铁上跨公路桥、胶州湾跨海大桥309国道公铁立交桥云南泸沽湖机场等混凝土工程实施了健康监测。代表性应用单位如表所示。表主要代表性应用单位情况 应用单位名称 应用技术 应用起时间 应用单位联系人电话 应用情况 山东高速青岛发展有限公司 监测成套技术 至今 盖国晖 监测系统运行良好 市公路管理局 监测成套技术 201年 王监测系统运行良好 中铁十局集团济南铁路工程有限公司 监测成套技术 201年 至今 0531监测系统运行良好 淄博宇海电子陶瓷有限公司 水泥基压电复合材料及器件制备技术 2011年 至今 孙兆海 已投产 保定市宏声声学电子器材有限公司 水泥基压电复合监测材料制备技术 20年 瞿金祥 已投产 北京软岛科技有限公司 水泥基声发射传感器制备技术 2011年 至今 王旭东已投产 北京一洋应振测试技术有限公司 水泥基传感器制备技术 2012年 至今 王亚涛已投产 监测成套技术 至今 王金宝 监测系统运行良好 山东广信工程试验检测集团有限公司 水泥基压电传感器制备技术 至今 张向文 已投产 山东三箭技术中心 监测成套技术 至今 崔文胜 监测系统运行良好 监测成套技术 至今 汪勇监测系统运行良好 水泥基压电复合监测材料制备技术 王伯冰已投产 监测成套技术 至今 - 监测系统运行良好 主要知识产权目录 知识产权类别 知识产权具体名称 国家 （地区） 授权号 授权日期 证书编号 权利人 发明人 发明专利有效状态 发明 专利 水泥基压电智能复合材料及其制备方法 中国 ZL5.6 2006.11.22 294106 济南大学 程新； 黄世峰； 芦令超； 常钧； 刘福田 发明 专利 1-3型正交异性水泥基压电复合材料及其制备方法和应用 中国 ZL3.1 2014.10.22 1499977 济南大学 黄世峰； 徐东宇； 叶正茂； 张宗振； 谢士会； 程新 发明 专利 一种声发射传感器及其制备方法和应用 中国 ZL3.9 2014.05.07 1396973 济南大学 黄世峰； 徐东宇； 叶正茂； 芦令超； 李蜜蜜； 程新 发明 专利 2-2型水泥基压电复合材料 中国 ZL4.5 2012.07.25 1009352 济南大学 黄世峰； 徐东宇； 叶正茂； 廖双双； 程新 发明 专利 用于土木工程结构监/检测的正交异性压电传感器及其制备方法和应用 中国 ZL0.X 2014.05.28 1407498 济南大学 程新； 黄世峰； 徐东宇； 叶正茂； 芦令超； 谢士会 软件著作权 基于穷举法声发射在混凝土中精确定位计算机仿线 济南大学 发明 专利 一种压电应变传感器、传感器应变灵敏度的测试方法及其应用 中国 ZL6.4 2014.11.05 1516909 济南大学 程新； 沙飞； 徐东宇； 黄世峰； 芦令超 发明 专利 压电陶瓷非均匀周期排列的 中国 ZL201 2015.10.21 1821270 济南大学 徐东宇； 黄世峰； 李兰； 程新 发明 专利 一种用于混凝土结构检/监测的超声换能器 中国 ZL2.3 2015.04.15 1637887 济南大学 程新； 黄世峰； 焦东； 徐东宇； 葛曷一； 王蕾 发明 专利 一种传感器匹配层材料及其制备方法与应用 中国 ZL0.2 2014.09.24 1714418 济南大学 黄世峰； 徐跃胜； 徐东宇； 王蕾； 李超； 程新 七、主要完成人情况 第1完成人：程新 教授 书记 工作单位：济南大学 济南大学 本项目研发团队带头人，负责总体构思、设计和项目实施，在水泥基压电复合监测材料的设计与制备关键技术（技术发明点1）、正交异性机制（技术发明点2）、水泥基压电传感器的力-声-电耦合效应（技术发明点3）以及项目成果应用与推广方面做出了重大贡献，是项目科学技术成果鉴定证书中的主要研制人员。主要发明专利见ZL5.6，ZL0.X，ZL6.4，ZL4.2，ZL2.3；主要科技论文见附件论文1-2；主要工程应用证明见应用证明1-12。 黄世峰 工作单位：济南大学 济南大学 ZL3.1，ZL3.9，ZL4.5，ZL4.X，ZL0.2；主要科技论文见附件论文3-6；主要工程应用证明见附件应用证明1-12。 第3完成人：徐东宇 副教授 工作单位：济南大学 济南大学 ZL3.1，ZL3.9，ZL4.5，ZL0.X，ZL6.4；主要科技论文见附件论文7-10；主要工程应用证明见附件应用证明1-12。 第4完成人：徐跃胜 研究生 工作单位：济南大学 济南大学 ZL4.2， ZL0.2；主要工程应用证明见附件应用证明1-12。 第5完成人：王蕾 讲师 工作单位：济南大学 济南大学 ZL4.X，ZL2.3；主要工程应用证明见附件应用证明1-12。 第6完成人：秦磊 副教授 工作单位：济南大学 济南大学 八、完成人合作关系说明 第一完成人程新，所在单位为济南大学材料科学与工程学院，是本项目的学术带头人，负责总体构思、设计和项目实施，组建本项目科研团队，其他完成人为本项目的主要学术骨干。 第二完成人黄世峰，所在单位为济南大学材料科学与工程学院，在第一完成人带领下，直接参与了水泥基压电复合监测材料、水泥基正交异性压电复合监测材料的制备、性能与机理及其工程应用技术研究。 第三完成人徐东宇，所在单位为济南大学材料科学与工程学院，在第一完成人带领下，直接参与了水泥基压电复合监测材料的性能及机理、水泥基压电传感器的制备技术及其与混凝土的耦合机制研究工作。 第四完成人徐跃胜，所在单位为济南大学材料科学与工程学院，在第一完成人带领下，直接参与了水泥基压电传感器的性能测试及其在工程应用中的相关技术研究，为项目成果的大规模应用及问题解决做出了积极的贡献。 第五完成人王蕾，所在单位为济南大学土木建筑学院，在第一完成人带领下，直接参与水泥基压电传感器结构设计及其在工程应用中的相关技术研究。 第六完成人秦磊，所在单位为济南大学土木建筑学院，在第一完成人带领下，直接参与了水泥基压电声发射传感器的性能分析及其在工程中的应用技术研究。 公 示 材 料2 拟申报奖种：技术发明奖 一、项目名称 现代混凝土变形控制关键材料及典型工程应用技术 二、推荐单位意见 我单位与主要发明人充分沟通，填写项目推荐书并认真审阅了附件，确认全部材料真实有效，填写内容符合规定。 国内外普遍存在比例高达80%的混凝土非载荷变形开裂，其根源是水泥凝固干缩和水化热温升。现有的补偿收缩、物理降温等技术措施仍未有效解决该国际工程技术难题。项目围绕混凝土变形控制，历经14年系统研发取得重大技术突破，有效地解决了混凝土非载荷变形开裂：发明了混凝土变形的快速测量方法，双源、速率可调膨胀材料及制备技术，以及抑制水化放热速率的温敏材料；解决了混凝土绝湿环境干缩与水化热温升的变形、两种材料复合应用调控变形的问题；揭示了混凝土强度形成速率与膨胀的相关与规律性，建立了“有效膨胀窗口”模型，发明了混凝土变形测量方法并开发了分析软件，实现了互联网全程实时自动检测，为指导混凝土变形控制提供快捷简便有效方法。项目还形成工程配套施工技术并成功应用。 项目发明创新性、针对性强，成果包含材料设计、工业化制备、产品标准、施工规范及工程应用技术，成熟度高、实用性强，产品性价比优于世界公认日本同类高端产品，主要性能处于世界领先水平。成果经百余项重点工程与各类地下工程应用，有效控制了混凝土变形，达到抗裂防渗的预期目的，可满足我国高铁等工程的苛刻要求，为有效解决混凝土变形开裂世界性难题做出了重要贡献。项目取得显著经济和社会效益，发展前景广阔。 项目获授权发明专利21项，软件著作权6项。 对照国家奖授奖条件，推荐为国家技术发明奖一等奖。 三、项目简介 项目属无机非金属材料领域，涉及混凝土非载荷变形裂缝控制及工程应用技术。 混凝土是基础设施、房屋建设不可或缺的材料，年用量约40-50亿m3，提高混凝土性能和安全、耐久性是业内同行长期追求的目标。受限于混凝土主要组分水泥的自身性能，凝固干缩和水化热温升引起的变形开裂在国内外普遍存在，比例高达80%，被视为世界性工程技术难题。通过补偿收缩、物理降温等技术措施，仍未能有效解决，更无法满足重大工程及战略新兴产业对混凝土变形控制提出的苛刻要求，为此我国每年因混凝土裂渗造成损失高达1800～3600亿元。该项目历经14年的深入研究，发明了具有自主知识产权的现代混凝土变形控制关键材料及典型工程应用技术，形成以下主要发明点： 1、发明了混凝土变形的快速测量方法和双源、速率可调膨胀材料及制备技术，为有效解决混凝土绝湿环境干缩开裂的世界性难题提供了途径； 2、发明了抑制水化放热速率的温敏材料，可降低水泥水化放热引发的变形，使混凝土温升速率明显趋缓，由1.62℃/h降至0.58℃/h。另外，将温敏材料与双源膨胀材料两种材料复合使用，既控制了凝固干缩又控制水化热温升变形，构建了现代混凝土变形控制的全新技术； 3、揭示了混凝土强度形成速率与膨胀的相关与规律性，建立了“有效膨胀窗口”模型，开发了混凝土变形测量分析软件，实现了互联网全程实时自动检测，为指导混凝土变形控制提供快捷简便有效方法。此外，发明了工程配套施工技术并成功应用。 项目成果已全部转化，通过专利许可形成了双源膨胀材料工业化生产能力。与世界公认的日本电熔制备的膨胀率0.121%高端产品（硫铝酸钙类CSA）相比，发明的干法回转窑工业制备的熔融CaSO4包裹CaO和双源材料膨胀率达到0.17%，且性价比优势明显，是目前国内外绝湿环境下补偿收缩能力最强的膨胀材料，被指定为高铁Ⅲ型轨道板与混凝土道床间调整层自密实混凝土抗收缩专用材料。抑制水化放热速率的温敏材料的应用，突破了混凝土传统施工技术，替代诸多费时费力的物理控温措施。针对现代混凝土成分多样、配比复杂和不同工程特点，通过快速调整以上两种材料配比与用量，达到混凝土变形控制预期目标。研究成果经过在上百项重点工程和地铁、高层建筑地下空间及桥隧、水工建筑等不同工程应用，达到混凝土结构抗裂防渗的预期目的，为解决混凝土变形开裂世界性难题提供了关键材料、技术支撑和质量保障手段，极大地推动了我国高性能混凝土和建筑、建工行业的技术进步，提升了高铁、核电等战略新兴产业建设水平与国际竞争力，经济和社会效益显著。 项目已获授权发明专利20余项，软件著作权6项，制定国家、行业和地方标准4部，工法1部。经中国建筑材料联合会组织鉴定，专家认为成果整体达到国际领先水平。项目获2014年度建筑材料科技进步一等奖。 四、客观评价 1.国内外相关技术的比较见表1. 表1 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较 比 较 项 目 日本电气化学工业公司CSA 本发明 HCSA 备注 矿物 成分 18.5 9.59 矿物成分是根据化学成分分析计算所得，日本CSA膨胀剂的化学成分源于日本电气化学工业公司的产品说明书，制造工艺源于该公司的公开文献。 fCaSO4 44.0 20.15 fCaO 16.0 45.31 制造工艺 电熔法 回转窑 水中7天限制膨胀率/% 0.121 0.170 参考价格比 4.5 1 2.检测机构测试 经国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心对HCSA膨胀剂的检验结论：限制膨胀率达到0.170%。 专业机构评价 中国建筑材料联合会组织的专家鉴定意见：首次提出了双源膨胀设计理念，发现了混凝土强度发展与膨胀的规律及限制膨胀率最佳发展窗口在5～20MPa期间，提出了水泥浆体收缩—膨胀平衡点相对湿度的降低与膨胀剂组成的定量变化关系，建立了混凝土膨胀剂的膨胀速率双调控方法。发明了一种f-CaO:40%～50%, CaSO4:15%～25%,:2%～12%为主要矿物成分的熔融包裹体的双膨胀源膨胀剂，并实现新型干法回转窑工业化生产。发明了快速评价膨胀混凝土干燥收缩新型测量仪器和地下工程后浇带超前止水方法以及配套的专用装置，编制了相应的计算机软件。实现了双膨胀源混凝土膨胀剂HCSA在灌注桩、钢管混凝土及西北大风干燥地区混凝土等新领域的成功应用。该产品已应用于南京长江第四大桥、高铁北京南站、国家奥林匹克体育场（鸟巢）等多项国家重点工程，效果良好。该成果形成了具有自主知识产权的高性能混凝土膨胀剂系列产品制备与应用成套技术，制定了国家标准GB23439-2009《混凝土膨胀剂》以及多项行业标准和应用技术规程，推动了我国混凝土膨胀剂行业技术进步，提高了混凝土结构裂缝防治与控制水平，已取得显著的经济和社会效益，市场前景广阔。项目成果整体达到国际领先水平。 全国水泥制品标准化技术委员会主持召开的《混凝土膨胀剂》国家标准审查会审查意见：该标准是在参考了国外同类产品技术资料，并考虑工程应用实际情况的基础上，根据验证试验结果而制定的。本标准在国内首次提出，本标准达到国际先进水平。” 住房和城乡建设部召开的行业标准《补偿收缩混凝土应用技术规范》JGJ/T178-2009审查意见：“该规范是在参照当前国际先进标准和总结我国近年来补偿收缩混凝土工程经验的基础上制定的第一部有关收缩补偿混凝土设计、施工及验收标准，对提高补偿收缩混凝土应用技术水平，以及建筑节能节材的发展具有重要的指导意义。”“该规范总体上达到了国际先进水平。” 成果获2014年度建筑材料科技1等奖。 同行学者评价： （1）清华大学冯竟竟、阎培渝等认为：“与硫铝酸钙类膨胀剂相比，硫铝酸钙－氧化钙类膨胀剂早期膨胀量大，膨胀速度快，与高强混凝土强度发展相协调，更适合在高强混凝土中使用。”、“用水量充足时，膨胀剂与水泥在水化早期具有相互促进作用。用水量不足时，膨胀剂和水泥会争夺水分，两者的水化转变为相互抑制。膨胀剂的水化速度快于水泥，优先争夺到水。在低水胶比的情况下也能生成大量膨胀性产物，产生理想的膨胀量”。 (《建筑材料学报》2012年第4期) （2）清华大学李飞、覃维祖等认为：“在强度相等条件下，在高掺量粉煤灰混凝土中使用膨胀剂，同样可以实现补偿收缩的效果，而且在后期比不掺粉煤灰的混凝土效果更好，约束条件下的能够获得更长期的压应力，特别是在必须考虑温度应力的影响，即混凝土构件断面尺寸较大的绝热条件下，HCSA膨胀剂和粉煤灰的综合利用可以实现一定程度的自应力，明显改善混凝土的抗裂性能。” (第五届全国混凝土膨胀剂学术交流会论文) （3）北京科技大学王祖琦、刘娟红等认为：“适量的HCSA膨胀剂能显著提高大掺量粉煤灰混凝土的抗压强度。对于粉煤灰掺量为50%、60%的混凝土，HCSA膨胀剂的最佳掺量为6%。” (江西建材2014年12期) （4）郑明、唐玉超等人在“不同膨胀剂对C70自密实混凝土早期收缩性能的影响研究”得出如下研究结果：HCSA的膨胀性能最佳，显著降低了 C70 自密实混凝土的早期自收缩。同时，HCSA 型膨胀剂对 C70 混凝土的适应性良好，在不同配比中都具有明显的膨胀效果，受混凝土配合比的影响较小。（新型建筑材料2014.7） （5）牟廷敏、丁庆军等在“C50高抛自密实微膨胀钢管混凝土的研究与应用”一文的研究中使用天津豹鸣股份有限公司生产的 HCSA膨胀剂，进行密闭环境下钢管混凝土自由膨胀率的测试，试验结果表明混凝土初期持续膨胀，28d后膨胀率基本稳定，能够形成钢管对混凝土的“套箍”，提高钢管混凝土的承载力和结构稳定性。并成功在干海子特大桥桥墩进行了应用。（混凝土2012年9期） （6）李书进、钱红萍等认为，在自密实混凝土中，掺加8%的HCSA膨胀剂，其早期收缩可以减少80%~92%；在充分保湿养护的条件下掺加HCSA膨胀剂的自密实混凝土可处于零收缩状态。（混凝土与水泥制品2014年11期） （7）张宏杰撰文认为“采用HCSA膨胀剂的补偿收缩混凝土在甘肃会展中心2100mm厚的C45大体积超长基础底板工程中，取消原设计的后浇带，实现超长结构连续施工，基础底板未出现有害裂缝，取得了良好的效果，节约工期25天，保障了工程质量和工程工期”。（膨胀剂与膨胀混凝土2010年2期） 五、推广应用情况 本项目研究成果已经由国内多家企业工业化生产并推广应用，累计生产高性能混凝土膨胀剂系列产品200多万吨，应用于桥隧、地铁、高层建筑和商业广场地下室、水工建筑、人防、钢管混凝土等不同工程领域，如南京长江第四大桥、高铁北京南站、国家奥林匹克体育场（鸟巢）等多项国家重点工程，取得了良好的使用效果；产品部分出口韩国市场。主要应用单位见表2。 表2 本项目研究成果部分企业应用情况 应用单位名称 应用技术 应用起 止时间 应用数量 应用单位联系人/电话 经济效益/万元 天津豹鸣股份有限公司 膨胀剂、抗裂防水剂系列产品 2004-2015 64.71万t 高云霞5695 郑州市建文特材科技有限公司 膨胀剂系列产品 2011-2015 22.3万t 李丙午8500 重庆大业新型建材有限公司 补偿收缩混凝土 2010年至今 162万m3 吕剑2112 博兴县金龙混凝土有限公司 补偿收缩混凝土 2010年至今 44.8万m3 韩团结2822.4 云南博盛达建筑工程有限公司 补偿收缩混凝土 2010年至今 22.33万m3 丁鹏1156.4 六、主要知识产权证明目录 知识产权类别 知识产权具体名称 国家 （地区） 授权号 授权日期 证书编号 权利人 发明人 发明专利有效状态 发明专利 石膏和氧化钙熔融包裹体膨胀熟料、混凝土膨胀剂及其制备方法与应用 中国 ZL0.5 2014年10月29日 1509128 中国建筑材料科学研究总院 赵顺增、刘立、李长成、贾福杰、武旭南 有效专利 发明专利 一种水化热抑制型混凝土膨胀材料及其制备方法与应用 中国 ZL.9 2015年04月29日 1648650 中国建筑材料科学研究总院 赵顺增、刘立、贾福杰、李长成、武旭南 有效专利 发明专利 水泥基材料快速干燥收缩测量方法及其装置 中国 ZL0.7 2010年01月06日 586995 中国建筑材料科学研究总院 赵顺增、郑万廪、刘立、姚燕、杨东升 有效专利 发明专利 膨胀混凝土灌注桩及其制造方法及一种混凝土膨胀剂 中国 ZL5.3 2012年07月25日 1012581 中国建筑材料科学研究总院 赵顺增、刘立 有效专利 发明专利 一种地下工程后浇带超前止水的方法及超前止水钢板构造 中国 ZL2.3 2013年08月28日 1261386 中国建筑材料科学研究总院 赵顺增、刘立 有效专利 发明专利 混凝土灌注桩桩头静态切割破碎方法 中国 ZL4.X 2011年05月18日 780997 中国建筑材料科学研究总院 赵顺增、刘立、姚燕、游宝坤、曹淑萍、武旭南、吴勇、杨伊静 有效专利 发明专利 一种水泥基聚合物防腐涂料及其制备方法 中国 ZL9.9 2011年04月20日 765224 中国建筑材料科学研究总院 刘立、赵顺增、刘光华、吴勇、曹淑萍、杨伊静 有效专利 计算机软件著作权 水泥混凝土精密恒温恒湿测量分析系统V1.0 中国 2012SR046275 2012年06月04日 0414311 中国建筑材料科学研究总院 其他有效的知识产权 计算机软件著作权 多通道混凝土砂浆应力应变测量分析系统V1.0 中国 2012SR046939 2012年06月05日 0414975 中国建筑材料科学研究总院 其他有效的知识产权 计算机软件著作权 单通道混凝土砂浆应力应变测量分析系统V1.0 中国 2012SR046685 2012年06月05日 0414721 中国建筑材料科学研究总院 其他有效的知识产权 七、主要完成人情况 第1完成人：赵顺增 教授级高工 研究室副主任 工作单位：中国建筑材料科学研究总院 完成单位：中国建筑材料科学研究总院 创造性贡献：负责项目总体思路设计、技术方案制定、组织实施，提出了现代混凝土变形控制关键材料急需解决的关键技术问题，提出双源膨胀材料和水化热抑制材料的设计原理，对项目发明点1、2、3做出了创造性贡献，并进行了产业化和推广应用。工作量占本人工作总量85%以上。 第2完成人：刘立 教授级高工 无行政职务 工作单位：中国建筑材料科学研究总院 完成单位：中国建筑材料科学研究总院 创造性贡献：负责双膨胀源膨胀材料性能研究，提出双膨胀源膨胀材料颗粒级配调控方法，对项目发明点1做出了创造性贡献，工作量占本人工作总量70%以上。 第3完成人：郑万廪 高级工程师 工作单位：中国建筑材料科学研究总院 完成单位：中国建筑材料科学研究总院 创造性贡献：参与制定双源膨胀剂技术路线和试验研究工作。负责水泥浆体收缩—膨胀平衡点相对湿度研究试验工作、负责水泥基材料快速干燥收缩测量方法及其装置研制工作。对项目发明点1做出了创造性贡献，投入本项目的工作量占本人工作总量的85%。 第4完成人：姚燕 教授级高工 院长 工作单位：中国建筑材料科学研究总院 完成单位：中国建筑材料科学研究总院 创造性贡献：提出了双源膨胀材料的工业化制备技术和水泥混凝土膨胀收缩变形及凝结时间测定装置设计路线，并得到了实现，对项目发明点3做出了创造性贡献，工作量占本人工作总量50%以上。 第5完成人：武旭南 助理工程师 无行政职务 工作单位：中国建筑材料科学研究总院 完成单位：中国建筑材料科学研究总院 创造性贡献：负责双源膨胀材料工程应用之超长结构施工技术，对项目发明点1做出了创造性贡献，工作量占本人工作总量90%以上。 第6完成人：贾福杰 工程师 无行政职务 工作单位：中国建筑材料科学研究总院 完成单位：中国建筑材料科学研究总院 创造性贡献：负责水化热抑制材料性能研究，提出水化热抑制材料制备方法，对项目发明点2做出了创造性贡献，工作量占本人工作总量90%以上。 八、完成人合作关系说明 所有完成人均为中国建筑材料科学研究总院员工。 项目研究始于1998年，完成人在研究期间在主要发明点的合作关系如下： 1.赵顺增、郑万廪、刘立、姚燕在1998年开始共同研究混凝土快速测量方法和精密恒温恒湿装置，该项研究工作奠定了双源膨胀材料设计基础。 旁证材料：水泥基材料快速干燥收缩测量方法及其装置（ZL0.7）。 2.赵顺增、刘立在2002年开始共同研究双膨胀源膨胀材料的制备与应用技术，2008年武旭南、贾福杰参加该项研究工作。旁证材料：石膏和氧化钙熔融包裹体膨胀熟料、混凝土膨胀剂及其制备方法与应用（ZL0.5）。 3.赵顺增、刘立、贾福杰、武旭南在2008年开始共同研究抑制水化放热速率的温敏材料。 旁证材料：一种水化热抑制型混凝土膨胀材料及其制备方法与应用（ZL.9） 4.赵顺增、姚燕、贾福杰、刘立、武旭南在2008年开始研究混凝土变形测量方法、分析软件合互联网全程实时自动检测技术。 旁证材料：一种膨胀混凝土限制膨胀率及初凝时间测定仪（ZL1.5） 5. 赵顺增、刘立、郑万廪、姚燕、武旭南、贾福杰等于2014年作为主要完成人，共同获得建筑材料科学技术一等奖，获奖项目名称：双膨胀源高性能混凝土膨胀剂制备与应用成套技术。 旁证材料：获奖证书。 公示材料3 拟推荐奖种：技术进步奖 一、项目名称 水泥窑高效生态化协同处置固体废弃物成套技术与应用 二、推荐单位意见 我单位与主要完成人及完成单位充分沟通，填写项目推荐书并认真审阅了附件，确认全部材料真实有效，填写内容符合国家奖励办规定。 该项目，通过RDF）工业化高效制备，效果显著；针对RDF与煤不同的物理与燃烧特性，提出了RDF-煤分级耦合高效燃烧模式优化设计方法，发明了对高含水、复杂形态、大尺寸的RDF处置能力强和具有降氮减排功能的分解炉，开发了协同处置废弃物水泥窑技术优化专家系统，实现了在大替代率条件下协同处置RDF过程中水泥窑的持续稳定生产；探明了协同处置过程中二恶英/呋喃等有害物质的产生与消解机理，保证了水泥窑协同处置固体废弃物全过程的环保达标；形成了水泥窑协同处置生活垃圾、工业危险废弃物、污染土、市政污泥和水面漂浮物等五类固废的处置技术应用和推广模式。 项目项目简介 四、客观评价技术内容 单位 国 外 国内其他 本成果技术 节能效果 化石燃料替代率% 50 20 50 水泥生产线实物煤热耗kcal/ kg·cl 400 700 400 处置规模 生态预处理工厂产能/ t/d 350 450 1000 协同处置能力万吨熟料 1000 600 2800 预处理技术水平 原生混合垃圾中RDF选取效率% 50 35 50 RDF含水率% 30 40 30 可处理废弃物的含水率% 35 50 60 减排效果 有机污染物的去除率% 99.9 ～55 99.9999 全系统CO2减排率Kg/t熟料 135 80 375 非SNCR的水泥窑减氮率% 10 30 80 经济性 综合处置成本，元/吨原生垃圾 ≥500 ≥190 90-110 2.第三方权威检测机构检测报告 （1）浙江大学分析测试中心对华新水泥（武穴）有限公司#2窑（协同处置生活垃圾）的检测结果：主烟囱排放烟气中二噁英含量0.0114 ng TEQ/Nm3（远低于GB 18485-2014小于0.1ng TEQ/Nm3的要求）；国家水泥质量监督检验中心对水泥熟料的检测结果：安定性、凝结时间、强度等所有指标均达到GB/T 21372-2008，质量合格；国家建筑材料工业技术监督研究中心对水泥熟料中重金属离子浸出浓度的检测结果：铅、镉、铬、砷等有害重金属含量远低于GB 30760-2014规定值。 （2）清华大学环境质量检测中心对华新水泥（武穴）有限公司#1窑（协同处置污染土、工业危废）的检测结果：主烟囱排放烟气所含二噁英含量0.0027 ng TEQ/Nm3；国家水泥质量监督检验中心对水泥熟料检测结果：安定性、凝结时间、强度等所有指标均达到GB/T 21372-2008，质量合格；国家建筑材料工业技术监督研究中心对水泥熟料中重金属离子浸出浓度检测结果：铅、镉、铬、砷等有害重金属含量远低于GB 30760-2014规定值。 （3）浙江大学分析测试中心对华新水泥（秭归）有限公司（协同处置水面漂浮物）的检测结果：主烟囱排放烟气所含二噁英含量为0.028 ng TEQ/Nm3；中国建筑材料科学研究总院节能评价检测中心对水泥熟料检测结果：安定性、凝结时间、强度等所有指标均达到GB/T 21372-2008，质量合格；国家建筑材料工业技术监督研究中心对水泥熟料中重金属离子浸出浓度检测结果：铅、镉、铬、砷等有害重金属含量远低于GB 30760-2014规定值。 （4）武汉市华测检测技术有限公司对华新水泥（阳新）有限公司（协同处置污泥）的检测结果：水泥窑主烟囱排放烟气所含二噁英含量为0.0026 ng TEQ/Nm3；中国建筑材料科学研究总院节能评价检测中心对水泥熟料检测结果：安定性、凝结时间、强度等所有指标均达到GB/T 21372-2008，质量合格；中国建筑材料科学研究总院节能评价检测中心对水泥熟料中重金属离子浸出浓度检测结果：铅、镉、铬、砷等有害重金属含量远低于GB 30760-2014规定值。 （5）PONY谱尼测试中心对武汉陈家冲生活垃圾预处理工厂厂区环境气体浓度与经处理后的渗滤液抽检，检测结论：厂区排放臭气浓度为98，（远低于GB 14554-93标准规定的2000）；经处理后的渗滤液中未检测出化学需氧量CODCr。 （6）国家建筑材料工业水泥能耗环保评价检验测试中心对华新水泥（武穴）有限公司#2窑（协同处置生活垃圾）进行能效检测，检测结论：未投放RDF时，熟料实物煤热耗为786.75kcal/kg-cl，投放RDF(21t/h)后，水泥熟料实物煤热耗降低至673.08kcal/kg-cl。 .成果鉴定意见 （1）“工业水泥窑协同处置城市生活垃圾技术与示范”成果鉴定评价（主持鉴定单位：中国建筑材料联合会）：集成发明了“机械脱水-生物干化-水泥窑余热烘干”多级无外加热源干化技术、多场耦合RDF高效选取制备技术和预处理臭气“物化-生物”净化技术，实现了衍生燃料的工业化高效制备；提出了RDF-煤粉分级耦合高效燃烧模式优化设计方法，研发出适合高含水、复杂物理和燃烧特性RDF且具备脱氮减排功能的新型环保分解炉；开发出提高RDF利用率的水泥窑系统稳定控制技术；开发了含有机质无机渣土“离线燃烧-粉磨”协同处置、重金属离子“高温氧化-矿相固溶”等废弃物协同处置生态环保系列技术，实现了城市垃圾水泥窑生态化协同处置。实际生产线%以上，NOx显著减排，生产排放和产品质量均达到国家标准要求，整体技术达到国际先进水平。 （2）“水泥窑无害化和资源化协同处置市政污泥工程技术与应用” 成果鉴定评价（主持鉴定单位：湖北省科技厅）：采用分段预处理干化技术，将污泥脱水率从80%以上高效降低至30%以下；开发了“高温降解-活性吸附-低温抑制”流程控制技术，有效控制了二噁英的生成和排放；开发了在线智能化配比校正系统，保证了协同处置生产线运行稳定与熟料质量，市政污泥水泥窑协同处置规模达到1000t/d，生产线持续稳定运行已达三年，总体技术达到国际领先水平。 （3）“水泥窑无害化和资源化协同处置危险废物工程技术与应用”成果鉴定评价（主持鉴定单位：湖北省科技厅）：针对干燥废物、浸湿废物、浆渣废物、液态废物等不同的危险废物物理化性质开发出专有的预处理装备和技术，分类制备出水泥替代原燃料，生产线持续稳定运行达六年，整体技术达到国际领先水平。 （4）“水泥窑协同处置水面漂浮物技术开发及其应用”成果鉴定评价（主持鉴定单位：湖北省科技厅）：国际首例利用水泥窑大规模协同处置水面漂浮物的环保技术，国际首例利用水泥窑余热发电尾气烘干漂浮物，成果达到国际领先水平。 （5）“水泥窑无害化和资源化协同处置污染土工程技术于应用”成果鉴定评价（主持鉴定单位：湖北省科技厅）：研发了可对有机污染土进行有效解毒处理的烘干粉磨机，提出了有机污染土分解炉高温处置方案，保证了DDT，HCHs去除率大于99.9999%；研发了相关配套协同处置装置，实现了污染土与原料的有效混合，保证了水泥生产质量稳定，整体技术达到国际领先水平。 .官方评价与主流媒体报道 （1）2014年10月31日晚19：00，中央电视台新闻联播节目：10月30日下午，全国政协主席在北京主持召开全国政协双周协商座谈会，围绕“利用水泥窑协同处置垃圾废弃物”问题座谈交流，项目第一完成人李叶青在会上就中国水泥窑协同处置生活垃圾技术及推广情况作主题发言。 （2）2013年8月30日上午9时30分在央视经济频道节目：由中央电视台和中国上市公司协会联合举办的2013CCTV中国上市公司峰会“转型之变”论坛，李叶青作为主讲嘉宾介绍华新水泥利用水泥窑协同处置垃圾废弃物由传统水泥企业向环保产业转型进程经验。 推广应用情况本成果整体技术已形成生活垃圾、市政污泥、水面漂浮物截至目前已在湖北、庆等地建设了0多条生产线处置总量达万吨产生显著的环境、社会与经济效益1000吨（武汉陈家冲工厂），累计处置生活垃圾150余万吨；②市政污泥生态化预处理生产线（武汉、黄石、宜昌等），其中最大日处置规模750T污泥（武汉龙王嘴工厂)，累计处置污泥36万余吨；③水面漂浮物预处理生产线，累计处置三峡库区水面漂浮物11万余立方米；④水泥窑协同利用垃圾衍生燃料生产线（武穴、阳新、赤壁、株洲、信阳、恩平等），设计能力为5000t/d熟料生产线吨（对应生活垃圾当量为1200吨/天），累计使用垃圾衍生燃料72万吨；⑤工业危废水泥窑协同处置生产线万余吨；⑥污染土水泥窑协同处置生产线t/d，处置来自武汉、苏州、杭州、福州等地污染土总量56万余吨，修复城市发展用地千余亩。 主要应用单位情况表 应用单位名称 应用技术 应用的起止时间 应用单位联系人/电话 应用情况 华新环境工程（武穴）有限公司 生活垃圾、危险废物、污染土预处理技术 2010.02至今 潘希累计经济效益21053.10万元 华新陈家冲垃圾生态处置工厂 生活垃圾预处理技术 2013.12至今 张胜累计经济效益4153.73万元 华新环境工程（秭归）有限公司 生活垃圾、漂浮物预处理技术 2012.12至今 魏新累计经济效益1265.21万元 华新环境工程有限公司赤壁分公司 生活垃圾预处理技术 2014.12至今 冯应累计经济效益667.47万元 华新环境工程（株洲）有限公司 生活垃圾预处理技术 2013.12至今 肖累计经济效益486.91万元 华新环境工程奉节有限公司 生活垃圾预处理技术 2014.03至今 杨勇累计经济效益734.08万元 华新环境工程（信阳）有限公司 生活垃圾预处理技术 2015 .10 至今 刘望累计经济效益306.40万元 华新环境工程（珠海）有限公司 生活垃圾预处理技术 2015 .11至今 徐累计经济效益1242.38万元 华新龙王嘴污泥处置工厂 市政污泥预处理技术 2012.10至今 阮惠 累计经济效益6389.18万元 华新环境工程（黄石）有限公司 市政污泥预处理技术 2011.12至今 任跃累计经济效益874.38万元 华新水泥（武穴）有限公司 生活垃圾、危废、污染土水泥窑协同技术 2011.10至今 周国累计经济效益5831.42万元 华新水泥（阳新）有限公司 生活垃圾、市政污泥水泥窑协同处置技术 2012.08至今 江大累计经济效益1849.98万元 华新水泥（秭归）有限公司 漂浮物、生活垃圾水泥窑协同处置技术 2012.12至今 向长累计经济效益1436.03万元 华新水泥（株洲）有限公司 生活垃圾水泥窑协同处置技术 2013.12至今 郑小累计经济效益383.19万元 华新水泥（赤壁）有限公司 生活垃圾水泥窑协同处置技术 2013.12至今 郑桂累计经济效益2043.83万元 六、主要知识产权目录 知识产权类别 名称 国 （区） 授权日期 证书编号 权利人 发明人 发明专利有效状态 发明 专利 高效环保型预分解炉 中国 ZL 0.9 2012.10.24 1067024 华新水泥股份有限公司 李叶青;胡贞武;陈智;陶守宝 有效 发明 专利 一种无外加热源的城市垃圾好氧-压氧生物干化方法 中国 ZL 1.8 2015.07.22 1731179 武汉理工大学 胡曙光;李叶青;商得辰;王发洲;张江 有效 发明 专利 市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合工艺及其系统 中国 ZL 0.4 2012.10.10 1059075 华新环境工程有限公司 李叶青;王焕忠;王加军;胡贞武;张江 有效 发明 专利 一种水泥窑综合利用垃圾衍生燃料的系统 中国 ZL 7.0 2012.07.18 1007324 华新环境工程有限公司 李叶青;王焕忠;王加军;胡贞武;张江 有效 发明 专利 一种城市生活垃圾干化优化设计方法及其装置 中国 ZL 7.3 2015.02.04 1578491 武汉理工大学 王发洲;胡曙光;赵进;李叶青;朱明;张江 有效 发明 专利 一种从市政垃圾中提取垃圾衍生燃料的系统 中国 ZL 2.2 2013.06.05 1205016 华新环境工程有限公司 李叶青;王焕忠;王加军;胡贞武;张江 有效 计算机软件著作权 垃圾衍生料燃料分解炉协同处置方案优化专家系统 中国 软著登字第0960979 2015..05 2015SR073893 武汉理工大学 有效 发明 专利 一种污染土的水泥窑协同处理方法 中国 ZL 5.X 2012.09.26 1049428 华新环境工程有限公司 李叶青;王焕忠;王加军;胡贞武;张江 有效 发明 专利 一种污泥预处理与水泥窑综合利用的方法及其系统 中国 ZL 7.4 2012.07.04 987693 华新环境工程有限公司 李叶青;王焕忠;王加军;胡贞武;张江 有效 发明 专利 一种漂浮物预处理与水泥窑综合利用系统 中国 ZL 1.1 2012.09.05 1041954 华新环境工程有限公司 李叶青;王焕忠;王加军;胡贞武;张江 有效 主要完成人情况表1完成人：李叶青 总裁 工作单位：华新水泥股份有限公司 华新水泥股份有限公司 项目负责人提出总体思路、技术路线、研究和开发方案，参与工艺设计、技术和装备开发、示范工程和技术推广应用等工作对创新点1、ZL 0.9）、创新点2ZL 2.2）和创新点3ZL 5.X）做出了突出贡献。 教授 工作单位：武汉理工大学 武汉理工大学 主要技术研究负责人主持项目相关理论研究方案的设计与制定，参与水泥窑用衍生燃料制备、污泥处理及其性能研究，组织和协调示范生产线的推广应用工作；对创新点1ZL 1.8）和创新点3做出了突出贡献。 教授级高工 总经理 工作单位：华新环境工程有限公司 华新环境工程有限公司 主要技术开发负责人主持项目技术研发，制定工业化实践、应用推广进度计划，负责环保技术的研究和开发工作；对创新点2ZL 2.2）、创新点3ZL 5.X）和创新点4中污泥预处理技术（ZL 7.4）做出了重大贡献。王加军 工作单位：华新水泥股份有限公司 华新水泥股份有限公司 主要参加人，参加技术开发工作， 第5完成人：胡贞武 高级工程师 副总裁 工作单位：华新水泥股份有限公司 华新水泥股份有限公司 第6完成人：谢峻林 教授 主任 工作单位：武汉理工大学 完成单位：武汉理工大学 创造性贡献：主要技术参加者。主要负责水泥窑协同处置热工工程相关理论研究，参与水泥窑用衍生燃料制备及其性能研究；对创新点1中分解炉RDF-煤分级耦合高效燃烧模式优化设计、分解炉开发以及大替代率协同处置稳控技术（软著登字第0960979）做出了突出贡献。 第7完成人：黄晓理 教授级高工 工作单位：华新水泥股份有限公司 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：主要参加人，参加技术开发工作，对创新点2中无外加热源“机械-生物-窑余热”三段联动干化技术（附件 获奖证书）做出了重要贡献。 第8完成人：张江 工程师 中国区Acert副总监 工作单位：华新水泥股份有限公司 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：项目对创新点1创新点2ZL 2.2）和创新点ZL 7.4）做出了突出贡献。陶守宝 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：主要参加人，参加技术开发工作，对创新点1中适于RDF特性的环保型分解炉做出了重要贡献。 工程师 质量管理部经理 工作单位：华新水泥股份有限公司 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：主要参加人，主要负责生活垃圾生态预处理工业试验、生物发酵干化系统设计与工艺技术工作，对创新点2中无外加热源“机械-生物-窑余热”三段联动干化技术（附件 获奖证书）做出了重要贡献。 第11完成人：邵利 工程师 工艺&技术部部长 工作单位：华新水泥股份有限公司 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：主要参加人，参加水泥协同处置生产线热工系统控制技术开发工作，对创新点1中适于RDF特性的环保型分解炉做出了重要贡献 第12完成人：魏玉荣 工程师 生活垃圾预处理工作室经理 工作单位：华新水泥股份有限公司 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：主要参加人，参加水泥窑协同处置生产线热工系统、喂料系统改造工作，对创新点1中适于RDF特性的环保型分解炉做出了重要贡献何永佳 武汉理工大学 武汉理工大学 主要参加人，参加工作，对创新点3做出了突出贡献。 工程师 气处理工作室经理 工作单位：华新水泥股份有限公司 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：主要参加人，负责生活固废、有机污染土和工业危废在水泥窑协同处置过程中污染物产生机理与排放控制技术开发工作，对创新点中做出了重要贡献 第15完成人：刘喆 工程师 污泥及水处理工作室经理 工作单位：华新水泥股份有限公司 完成单位：华新水泥股份有限公司 创造性贡献：主要参加人，参加生活固废预处理与协同处置过程污染物排放控制技术开发工作，对创新点中做出了重要贡献 八、主要完成单位及创新推广贡献 第一完成单位：华新水泥股份有限公司主持项目管理项目技术应用推广是项目科技成果的主要完成单位。负责多场耦合选取制备RDF技术、协同处置RDF分解炉结构创新设计、、二噁英控制技术、重金属离子的研究攻关和技术成果的推广应用工作。制定应用推广整体方案，提出解决各关键技术难点的研究技术路线，为水泥窑高效生态化协同处置项目的推广应用起到积极推动作用，在工程应用技术研究和实践方面做出突出贡献。第完成单位：武汉理工大学研究和进行项目推广，是项目科技成果的主要完成单位。负责、、和重金属离子的研究和技术成果的推广应用工作。制定研究工作整体方案，提出解决各关键技术难点的研究技术路线，承担主要理论研究和实验工作，为水泥窑高效生态化协同处置项目的推广应用起到积极推动作用，在工程应用技术研究和理论创新方面做出突出贡献。 本项目完成人由华新水泥股份有限公司和武汉理工大学两家单位共15人专业研究人员组成合作团队，经过长期合作完成，涉及到从项目立题开始，经过理论研究、工艺设计、技术和装备开发、示范工程和技术推广应用等各个环节的整体工程，具体合作关系如下： 华新水泥股份有限公司和武汉理工大学在水泥制造技术领域拥有长期紧密的合作关系，从2009年1月开始双方共同瞄准水泥窑协同处置废弃物技术这一水泥行业国际前沿发展方向开展产学研合作。华新水泥股份有限公司李叶青、王焕忠、王加军、胡贞武、黄晓理、张江、陶守宝、张瑞、邵利、魏玉荣、张剑铂和刘喆等人员主要负责项目在工业化应用方案的具体实施，在技术研究、工程应用实践等方面做出突出贡献；武汉理工大学胡曙光、王发洲、何永佳、朱明、商得辰等人员主要负责制定项目研究工作整体方案，提出解决各关键技术难点的研究技术路线。在此期间，双方分别承担了项目的主要理论研究和实验工作以及工业化试验与推广工作，为水泥窑高效生态化协同处置项目成果的形成及推广应用做出重要贡献，项目成果获得2014年度中国建筑材料科技进步一等奖。 2012年，在企业自主研发项目的基础上双方共同申请获得了国家十二五科技支撑计划课题“工业水泥窑协同处置城市垃圾技术及示范”，为完成课题任务和进一步强化理论研究，深入系统开展水泥窑协同处置废弃物热工工程理论方面的研究，引入武汉理工大学谢峻林教授负责衍生燃料-煤粉分级耦合燃烧模式优化设计与协同处置技术专家系统研究。在该项目研究期间，两个单位的项目人员获得多项共同知识产权、合作发表论文、共同开展推广应用，其成果通过中国建筑材料联合会组织的成果鉴定。 公示材料4 拟推荐奖种：技术进步奖 一、项目名称 高性能玻璃纤维低成本大规模生产技术与成套装备开发 二、推荐单位意见 我单位与主要完成人及单位充分沟通，填写项目推荐书并认真审阅了附件材料，确认全部材料真实有效，填写内容符合规定。 传统E玻璃纤维性能不能满足风电、汽车、高铁等新兴领域的要求，而目前我国高性能玻璃纤维又无法实现池窑化大规模生产，严重制约了玻璃纤维工业的发展。因此，开发高性能、大规模、低成本的高性能玻璃纤维成套生产技术及装备较为迫切。 本项目在高性能玻璃配方和表面改性技术、规模化生产技术及装备、绿色制造技术及装备等关键技术上取得重大突破，研发了高强度高模量无氟无硼玻璃纤维新配方，显著降低玻璃的液相线温度和析晶程度，实现了目前全球单窑最大规模工业化生产；研发了高COD还原性硫澄清技术，大幅提高了玻璃吸热率；开发了窑炉立体式纯氧燃烧、纵向双H通路结构和矩阵式电助熔等熔制技术及装备，提升了熔制能力，熔化率达到3.0吨/平方米?日，产品能耗比玻纤行业准入条件低32.7%，达到国际领先水平；采用物联网技术，实现矿物原料自动配制、产品自动输送、智能化立体仓储，劳动生产率达到270吨/人?年；通过玻纤废丝回炉、高炉矿渣利用、废气废水治理等技术，提高了绿色生产水平。 本项目已获授权专利36项，其中国际发明专利5项，国内发明专利17项，参与制定国家标准3项，行业标准4项。产品已应用于风力发电、汽车、船舶、航空、超高压输电等高端制造领域。 对照国家奖授奖条件，推荐为国家科学技术进步一等奖。 三、项目简介 本项目属无机非金属材料领域。 玻璃纤维作为重要的基础材料，在国民经济经各领域广泛应用。随着社会的发展，玻璃纤维也不再局限于传统领域，已越来越多地应用在风电、汽车、高铁、特高压输电、油气远距离输送等新兴领域。但传统E玻璃纤维的性能不能满足这些新兴领域的要求，而目前类似S级的高性能玻璃纤维又无法实现池窑化大规模生产，且成本高，使高性能玻璃纤维在复合材料中无法大规模应用。因此，高性能与大规模，这一互相制约的核心技术瓶颈，严重制约了玻璃纤维工业的发展。为此，亟需开发高性能、大规模、低成本的生产技术及装备，实现高配置、差别化、低能耗、低排放、智能化制造。 本项目长期深入研究了玻璃配方、玻璃液熔融吸热原理、池窑结构及燃烧方式、智能化生产控制和绿色制造技术，发明和突破了一系列关键技术，并成功推广应用。主要创新有： （1）高性能玻璃配方和表面改性技术。创造性地将三元混合碱土效应应用于玻纤行业，成功研发Ca-Mg-Sr三元碱土玻璃纤维新配方，大幅提升玻璃纤维的强度和模量，降低成型温度，实现规模化生产。研发玻璃纤维表面改性技术，使纤维与复合材料形成良好的界面结合，实现产品差别化和高端化。 （2）规模化生产技术及装备。首创高COD还原性硫澄清技术，大幅提高玻璃吸热率；开发了窑炉立体式纯氧燃烧、纵向双H通路结构、大漏板、矩阵式电助熔等技术及装备，提升熔制能力，使熔化率达到3.0吨/平方米?日，吨纱产品能耗0.37吨标煤，比玻纤行业准入条件低32.7%，达到国际领先水平；采用物联网技术，实现生产过程的全自动控制，建成当今世界单窑规模最大的生产线）绿色制造技术。开发了固废循环利用技术，国内外首次实现玻璃纤维废丝100%自循环高效利用，并引入高炉矿渣提高窑炉热利用率，降低成本。同时结合行业特点开发废水净化循环、废气治理、余热利用等技术，提高绿色生产水平。 本项目已获授权专利36项，其中美国等国际发明专利5项，国内发明专利17项；实用新型专利14项。主持或参与制定国家标准3项，行业标准4项。发表论文8篇。项目已在国内15条生产线推广应用，并建成全球单窑产能最大的12万吨高强度高模量玻璃纤维大型池窑生产线。成功开发风力叶片、高压石油管道、汽车配件、超高压绝缘端子等玻璃纤维产品。 本项目研究的高性能玻璃纤维，2013年至2015年新增销售173.16亿元，净利润21.51亿元、税收16.71亿元，出口创汇11.86亿美元。项目实现了高性能玻璃纤维的低成本大规模生产，经济和社会效益显著，对玻璃纤维行业起到引领和示范作用。 四、客观评价 1. 与国内外同类技术主的比较 项目在高性能玻璃纤维低成本大规模生产技术与成套装备开发方面取得了重大突破，与国外先进技术相比，在玻璃配方、熔制成型技术、节能减排和物流智能化等方面具有显著的优势，具体对比见表1。 表1 国内外同类技术与产品性能对比 技术领域 对比项目 国内先进水平 国际先进水平 本项目水平 玻璃配 方技术 强度 2200-2300MP 2300-2500MP 2600-2800MP 模量 80-81GPa 86-88GPa 88-91GPa 配方环保技术 低硼低氟技术 无硼低氟技术 无硼无氟技术 高质量 低能耗熔 制技术 最大单窑年产能 8万吨 8万吨 12万吨 窑炉熔化率 2.2 t/m2?d 3.0 t/m2?d 3.0 t/m2?d 单位玻璃液热耗 1050 kcal/kg 1150 kcal/kg 890 kcal/kg 玻璃纤维 成型技术 拉丝成品 94% 95% 98% 线% 高效节能 与物流智 能化技术 吨纱产品能耗 0.5tce/t 0.6tce/t 0.37tce/t 废丝自回用率 0% 0% 100% 中水回用率 0% 0% 75% 人均劳动生产率 200 吨/人?年 250 吨/人?年 270 吨/人?年 . 项目鉴定意见 2015年6月13日，中国建筑材料联合会在浙江省桐乡市组织召开了由巨石集团有限公司完成的“高性能玻璃纤维低成本大规模生产技术与成套装备开发”项目成果鉴定会。鉴定意见为（建材鉴字[2015]第014号）：项目研发了高强度高模量无氟无硼玻璃纤维新配方，显著降低玻璃的液相线温度和析晶程度，实现了规模化生产；研发的高COD还原性硫澄清技术，大幅提高玻璃吸热率，开发了窑炉立体式纯氧燃烧、纵向双H通路结构和矩阵式电助熔等熔制技术及装备，提升熔制能力，熔化率达到3.0吨/平方米?日，吨纱产品能耗0.37吨标煤，比玻纤行业准入条件低32.7%；采用物联网技术，实现矿物原料自动配制、产品自动输送、智能化立体仓储，劳动生产率达到270吨/人?年；通过玻纤废丝回炉、高炉矿渣利用、废气治理、废水处理回用等技术，提高了绿色生产水平。成果的推广应用对推动我国玻璃纤维工业结构调整、节能减排、引领行业进步、提升复合材料产品性能具有重要意义，经济和社会效益显著，市场前景广阔。成果整体技术达到国际先进水平，其中在窑炉规模、单通路炉位数上达到国际领先水平。 3. 技术检测评价 经国家玻璃纤维产品质量监督检验中心检测，高性能玻璃纤维的拉伸强度达到2740Mpa，拉伸弹性模量达90.0Gpa，已超过同类产品国际先进水平；含水率为0.019%，可燃物含量为0.59%，线N/tex。 经浙江大学能源评估中心检测：以年产十二万吨玻璃纤维池窑拉丝生产线为例，单位玻璃液热耗为890 kcal/kg，吨纱综合能耗为0.37 标煤/吨，远低于国际先进值0.50 标煤/吨。 4．科技查新评价 项目依托浙江省科技信息研究院进行国内外技术查新，其结论如下： 委托查新项目所述（1）重量百分比值C1=(MgO+SrO)/CaO范围为0.6-1.3，C2=CaO/MgO范围小于1.7的无硼无氟玻璃配方与（2）高COD还原性硫澄清技术+侧烧-斜烧-顶烧相结合的窑炉立体式纯氧燃烧技术+纵向双通路结构和矩阵式电助熔熔制技术组合，在上述检索范围内，未见公开文献报道。 5．其他评价 相关研究成果获得2015年中国建筑材料联合会科学技术进步奖一等奖。2010年获得行业内国际大奖——亚洲JEC创新大奖。2013和2014年，连续获2次得中国专利优秀奖。通过省级新产品鉴定32个，获得国家重点新产品2个。 五、推广应用情况 本项目成果在项目承担单位巨石集团有限公司得到了规模化应用，已在全球四大生产基地（浙江桐乡、四川成都、江西九江和埃及）的15条生产线年以上，并建成全球单窑产能最大的12万吨规模的高性能玻璃纤维池窑拉丝生产线。特别是在巨石埃及玻璃纤维股份有限公司的应用，实现成套技术海外应用，2013年5月一期年产8万吨玻璃纤维池窑拉丝生产线项目全线投产，是迄今中国在埃及投资金额最大、技术装备最先进、建设速度最快的工业项目，也是中国在海外建设的首条大型玻纤生产线。 实现了玻璃配方的更新换代，大幅提升了玻璃纤维产品的性能，实现了玻璃配方的更新换代，大幅提升了玻璃纤维产品的性能，成功开发出省级新产品32项，国家重点新产品2项。使高强度高模量玻璃纤维成功应用于风力发电、汽车、船舶、航空、高压管道、超高压输电、建筑材料等高端领域，拥有西门子、美国维斯塔斯、金发科技、神马电力等国内外知名客户。随着高强度高模量玻璃纤维在国民经济各个领域应用范围的不断扩展，市场逐年不断扩大。2013年至2015年新增销售173.16亿元，净利润21.51亿元、税收16.71亿元，出口创汇11.86亿美元。 主要应用单位情况表 应用单位名称 应用技术 应用的起止时间 应用单位联系人/电话 巨石埃及玻璃纤维股份有限公司 整体技术 201年5月 张文超整体技术应用 恒石纤维基业有限公司 高性能玻璃纤维 2012年1月至今 周小华制造风能织物 西门子风力发电叶片(上海)有限公司 高性能玻璃纤维 2013年1月至今 Mogens +45 5167 3362 制造风力叶片 江苏神马电力股份有限公司 高性能玻璃纤维 2013年1月至今 赵海兵0513制造特高压符合绝缘子 舍弗勒摩擦产品（苏州）有限公司 高性能玻璃纤维 2013年1月至今 董梁刹车片 希望管道实业公司 高性能玻璃纤维 2013年1月至今 Harshad Rathod +971高压石油管道 美国Rhetech公司 高性能玻璃纤维 2012年1月至今 Silvio Dorati +39 034622453 汽车配件 六、主要知识产权证明目录 知识产权类别 知识产权具体名称 国家 （地区） 授权号 授权 日期 证书 编号 权利人 发明人 发明专利有效状态 发明专利 一种高强度玻璃纤维组合物 中国 ZL8.7 2012/10/17 1065432 巨石集团有限公司 张毓强;曹国荣;张兵;章林;邢文忠;顾桂江; 有效 发明 专利 适用于池窑生产的制备高性能玻璃纤维用组合物 美国 US8912107B2 2014/12/16 US8912107B2 巨石集团有限公司 张毓强;曹国荣;顾桂江;张兵;章林;邢文忠; 有效 发明 专利 一种新型玻璃纤维组合物 美国 US8334228 2012/12/18 US8334228 巨石集团有限公司 张毓强;曹国荣;张兵;章林;顾桂江; 有效 发明 专利 一种新型玻璃纤维组合物 日本 5420683 2013/11/29 5420683 巨石集团有限公司 张毓强;曹国荣;张兵;章林;顾桂江; 有权 发明专利 一种适用于池窑生产的制备高性能玻璃纤维用组合物 中国 ZL7.X 2014/2/26 1353093 巨石集团有限公司 张毓强;曹国荣;张兵;章林;顾桂江; 有效 发明专利 一种新型玻璃纤维组合物 中国 ZL9.X 2012/4/11 930533 巨石集团有限公司 张毓强;曹国荣;张兵;章林;邢文忠;顾桂江; 有效 发明专利 风能织物用无碱玻纤直接纱的浸润剂 中国 ZL7.4 2012/4/11 930536 巨石集团有限公司 张毓强、米娜、张燕、费其锋 有效 发明专利 一种通过实时修正拉丝流量来调整玻璃纤维线密度的方法和装置 中国 ZL6.6 2014/8/20 1468065 巨石集团有限公司 凌晓强;沈建兴; 有效 发明专利 一种循环利用含氟废渣制造玻璃纤维的方法 中国 ZL2.0 2013/2/27 1141429 巨石集团有限公司 张毓强;曹国荣、张兵;章林;邢文忠;顾桂江; 有效 发明专利 一种含氟废气治理方法 中国 ZL3.9 2014/11/5 1512686 巨石集团有限公司 何寿喜;周书; 有效 七、主要完成人情况 第1完成人：张毓强 教授级高工 CEO 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目负责人，提出总体思路、技术路线、研究和开发方案，参与工艺设计、技术和装备开发、示范工程和技术推广应用等工作。对创新点1中高强度玻璃配方技术（ZL8.7、美国发明US8334228、美国发明US8912107B2）、创新点2中超大规模池窑结构（ZL5.3）、和创新点3中含氟废渣循环利用技术及废水深度净化技术（ZL2.0、ZL0.5）做出了突出贡献。 第2完成人：曹国荣 副总裁 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目副组长，主要负责项目技术研发工作的开展。对创新点1中适用于池窑化生产的玻璃配方（美国发明US8912107B2、ZL8.7、美国发明US8334228）、创新点2中纵向双H超长通路和矿物粉料全自动密闭输送技术（ZL2.5、ZL7.7）做出了突出贡献。 第3完成人：杨国明 高级工程师 总裁 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目副组长，主要负责产品规模化生产的推广应用，参与玻璃配方和玻纤表面改性技术研究工作。对创新点1中低硼低氟玻璃配方技术及直接纱和短切毡表面改性技术研究（ZL3.1、ZL1.X、ZL2.4、鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 第4完成人：邢文忠 工程师 玻璃研究中心主任 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责玻璃配方的研究及产业化。对创新点1中无硼无氟玻璃配方技术（美国发明US8334228、美国发明US8912107B2、ZL8.7）、创新点2中提出高COD还原性硫澄清与高吸热率玻璃控制技术（鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 第5完成人：顾桂江 高级工程师 科技管理部总经理 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，从事玻璃配方和废弃物综合利用技术的研发。对创新点1中新型矿物原料的开发（美国发明US8912107B2）、创新点3中玻纤废气淤泥循环利用技术（ZL2.0）做出了突出贡献。 第6完成人：章林 工程师 玻璃研究中心副主任 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，从事玻璃配方和废弃物综合利用技术的研发。对创新点1中三元混合碱土效应增强抗玻璃析晶技术，和全方位粒度级配与高熔成率配合料控制技术（美国发明US8912107B2、美国发明US8334228、ZL8.7）、创新点3中废丝循环利用技术和高炉矿渣应用技术（《含高炉矿渣的无碱玻纤配合料熔制过程的研究》，鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 第7完成人：何寿喜 高级工程师 工程技术中心主任 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责项目绿色化生产技术的研发。对创新点3中全效三脱废气处理技术、污水深度净化技术和废气余热梯级利用技术（ZL3.9、ZL0.5、ZL8.X）、做出了突出贡献。 第8完成人：张燕 高级工程师 产品研发总工程师 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责直接纱类高性能玻璃纤维表面改性技术的研究。对创新点1中风能织物和耐超高电压绝缘子用玻璃纤维的表面改性技术（ZL7.4、ZL8.9）做出了突出贡献。 第9完成人：张志坚 高级工程师 产品研发中心主任 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责短切类高性能玻璃纤维表面改性技术的研究。对创新点1中短切类高性能玻璃纤维表面改性技术的研究（ZL6.7）做出了突出贡献。 第10完成人：叶凤林 高级工程师 浸润剂配置技术主任工程师 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责高性能玻璃纤维表面改性技术专用浸润剂原料的研究。对创新点1中透明板材用的玻纤浸润剂等助剂的研究（ZL5.5）做出了突出贡献。 第11完成人：方长应 工程师 窑炉结构技术副主任工程师 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责窑炉结构的设计和开发。对创新点2中立体式纯氧燃烧技术和新型超长通路结构（ZL4.2、ZL7.0、鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 第12完成人：沈培军 助理工程师 窑炉热工技术副专业工程师 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，从事窑炉热工技术的开发。对创新点2中窑炉燃烧器和窑炉数学模拟技术研究（ZL7.5、鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 第13完成人：邵建松 高级工程师 制品工艺主任工程师 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责自动化工程技术开发。对创新点2中窑机器人卸筒和智能立体库等技术（鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 第14完成人：俞力锋 助理工程师 窑炉热工技术副主任工程师 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，从事窑炉热工技术的开发。对创新点2中矩阵式电助熔技术（鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 第15完成人：朱琦鑫 工程师 纤维成型技术副主任工程师 工作单位：巨石集团有限公司 完成单位：巨石集团有限公司 创造性贡献：项目主要参与人员，负责纤维成型技术装备的设计开发。对创新点2中抗蠕变大漏板、漏板分区温度控制技术（ZL2.7、ZL4.5、鉴定证书:建材鉴字[2015]第014号）做出了突出贡献。 八、主要完成单位及创新推广贡献 巨石集团有限公司是全球最大的玻璃纤维制造企业，作为项目第一完成单位，全面负责高性能玻璃配方技术、高质量低能耗熔制技术、玻璃纤维成型技术、玻璃纤维表面改性技术、绿色制造与智慧生产技术的集成开发和项目的整体推广应用，项目已在国内15条生产线推广应用，并建成全球单窑产能最大的12万吨高强度高模量玻璃纤维大型池窑生产线。实现了玻璃配方的更新换代，大幅提升了玻璃纤维产品的性能，产品的性能和质量达到国际领先水平，提高了企业的核心竞争力，扩大和提高了产品的市场占有率，为企业创造了良好的经济效益，也为行业的发展做出了贡献。 九、完成人合作关系说明 本项目由巨石集团有限公司独立研发完成。为了确保项目的顺利进行，公司抽调玻璃配方研究、浸润剂开发和玻纤产业化技术装备领域的技术骨干，成立了专门的项目组，主要成员有张毓强、曹国荣、杨国明、邢文忠、顾桂江、章林、何寿喜、张燕、张志坚、叶凤林、方长应、沈培军、邵建松、俞力锋和朱琦鑫15人，攻克了玻璃配方及表面改性、规模化生产、智能制造和绿色制造等一系列技术难题，实现了高性能玻璃纤维的大规模池窑化生产，使产品的性能更高
