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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(qū)海洋發(fā)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(zhì)提升、低碳混凝土制備及生態(tài)性能提升以及人工魚礁結(jié)構性能優(yōu)化及工程應用等問題，取得了以下科技創(chuàng)新：（1）構建了建筑固廢、工業(yè)固廢和海洋固廢高品質(zhì)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(chuàng)建了再生骨料和再生礦物摻合料質(zhì)量控制標準；（2）構建了低碳生態(tài)型混凝土材料組成體系，創(chuàng)建了生態(tài)型混凝土制備技術，實現(xiàn)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(tài)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(zhì)量控制的時變機制，實現(xiàn)了高品質(zhì)3D打印人工魚礁混凝土結(jié)構性能優(yōu)化等。

項目獲授權國家發(fā)明專利9項、實用新型專利 2項，參與編制標準2部，發(fā)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(yǎng)碩士研究生16名。項目相關研究成果現(xiàn)已應用于人工漁礁生產(chǎn)并形成規(guī)�；�產(chǎn)業(yè)，每空方人工漁礁生產(chǎn)成本下降15%左右，人工漁礁生產(chǎn)企業(yè)和海洋牧場企業(yè)直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)濟效益顯著。人工漁礁生產(chǎn)和海洋牧場應用企業(yè)累計生產(chǎn)投放人工魚礁20萬空方，直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)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(chǎn)和在海洋牧場建設中的應用，產(chǎn)生了顯著的社會、經(jīng)濟、生態(tài)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(fā)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(tài)性能不佳。

隨著山東省城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，每年產(chǎn)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(xù)發(fā)展的瓶頸之一；同時，鋼渣等工業(yè)固廢使用率不足三成、沿海地區(qū)牡蠣殼等海洋固體廢棄物堆積嚴重影響了生態(tài)環(huán)境。另一方面，隨著生態(tài)保護和節(jié)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(xù)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(zhì)低等難題，開發(fā)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(zhì)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(zhì)量控制的時變機制，實現(xiàn)了高品質(zhì)3D打印人工魚礁混凝土結(jié)構性能優(yōu)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(jié)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(xiàn)青島市固廢資源化戰(zhàn)略目標以及海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了重要的科技支撐。

主要技術創(chuàng)新如下：

(1)創(chuàng)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(jié)構，提出了降低再生骨料質(zhì)量波動性的加工工藝，研發(fā)了再生微粉深加工技術，實現(xiàn)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(diào)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(guī)律及其內(nèi)養(yǎng)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(jié)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(zhì)量控制的時變機制，實現(xiàn)了高品質(zhì)3D打印人工魚礁混凝土結(jié)構性能優(yōu)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(fā)明專利9項、實用新型專利 2項，參與編制標準2部，發(fā)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(xiàn)已應用于人工漁礁生產(chǎn)并形成規(guī)�；�產(chǎn)業(yè)，每空方人工漁礁生產(chǎn)成本下降15%左右，人工漁礁生產(chǎn)企業(yè)和海洋牧場企業(yè)直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)濟效益顯著。人工漁礁生產(chǎn)和海洋牧場應用企業(yè)累計生產(chǎn)投放人工魚礁20萬空方，直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)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(chǎn)和在海洋牧場建設中的應用，產(chǎn)生了顯著的社會、經(jīng)濟、生態(tài)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(nèi)領先水平。該項目的推廣，有利于加快青島市建筑業(yè)、工業(yè)、海洋漁業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)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(chǎn)權和標準規(guī)范等目錄

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(nóng)業(yè)大學；完成單位：青島農(nóng)業(yè)大學；具體貢獻：對本項目創(chuàng)新點（1）的貢獻是揭示了工業(yè)及海洋固廢再生骨料強化機理，創(chuàng)新了工業(yè)和海洋固廢再生骨料性能提升方法，對創(chuàng)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(chuàng)新點（3）的貢獻是提出了人工魚礁結(jié)構性能優(yōu)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(nóng)業(yè)大學；完成單位：青島農(nóng)業(yè)大學；具體貢獻：對本項目創(chuàng)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(chuàng)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(zhì)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(nóng)業(yè)大學；完成單位：青島農(nóng)業(yè)大學；具體貢獻：對本項目創(chuàng)新點（1）的貢獻是提出了低碳混凝土原材料組成方法，對創(chuàng)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(chuàng)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(zhì)量控制標準，對創(chuàng)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(xiàn)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(zhí)行董事兼總經(jīng)理；工作單位：日照市嵐山區(qū)海洋發(fā)展有限公司；完成單位：日照市嵐山區(qū)海洋發(fā)展有限公司；具體貢獻：對本項目創(chuàng)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(chuàng)新點（3）的貢獻是完善了人工魚礁結(jié)構海洋環(huán)境適應性優(yōu)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(nóng)業(yè)大學；完成單位：青島農(nóng)業(yè)大學；具體貢獻：對本項目創(chuàng)新點（1）的貢獻是提出了高品質(zhì)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(chuàng)新點（2）貢獻是揭示了再生骨料海洋生態(tài)混凝土防腐性能的影響機理，創(chuàng)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(yè)務科副科長；工作單位：日照市嵐山區(qū)海洋發(fā)展有限公司；完成單位：日照市嵐山區(qū)海洋發(fā)展有限公司；具體貢獻：對本項目創(chuàng)新點（2）和創(chuàng)新點（3）貢獻是優(yōu)化了多源固廢混凝土人工魚礁的實驗和中試實驗和現(xiàn)場試驗方法，確保準確高效第評估人工魚礁的生態(tài)性能和海洋環(huán)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(nóng)業(yè)大學；完成單位：青島農(nóng)業(yè)大學；具體貢獻：對本項目創(chuàng)新點（1）的貢獻是開發(fā)了建筑固廢高品質(zhì)再生粗骨料、細骨料顆粒整形強化工藝，提出了再生骨料質(zhì)量控制技術；對創(chuàng)新點（2）貢獻是揭示了再生骨料品質(zhì)和摻量對低碳生態(tài)型混凝土性能的影響規(guī)律，創(chuàng)建了低碳生態(tài)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(yè)發(fā)展部負責人；工作單位：日照市嵐山區(qū)海洋發(fā)展有限公司；完成單位：日照市嵐山區(qū)海洋發(fā)展有限公司；具體貢獻：對本項目創(chuàng)新點（2）和創(chuàng)新點（3）貢獻是優(yōu)化了多源固廢混凝土人工魚礁的實驗和中試實驗和現(xiàn)場試驗方法，確保準確高效第評估人工魚礁的生態(tài)性能和海洋環(huán)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(jīng)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(chuàng)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(yōu)化了混凝土配合比，提升了商品化混凝土的經(jīng)濟性。

六、主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻

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(fā)方式開展橫向課題合作，并聯(lián)合發(fā)表學術論文、獲專利授權等。

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