（一）承担科研课题情况
本实验室近五年承担企业技术开发、技术服务类项目61项，科技进款556.3万元；承担国家科技支撑计划项目、国家基金项目以及省市纵向科技项目80项，科技进款805.79万元。
（二）科研成果及水平
1.简述取得的重要研究成果与进展，以及成果在国际和国内所处的水平
紧密围绕国家战略，本项目已形成了低碳绿色建筑材料研发体系，研究基础夯实，研究条件良好，在相关研究方向的关键技术已有突破和解决方案，技术水平优势显著。
（1）紧密结合现代建筑产业化的发展趋势，注重材料安全性、耐久性、功能性的协同提升及应用技术的研究，形成了严寒地区高性能水泥基复合材料、高性能建筑材料部品化及制备技术和绿色道路建筑材料等多个具有国内领先的研究成果，其中，《基于矿物微观性质调控的低环境负荷沥青路面材料》获得了中国建筑材料流通协会科学技术一等奖；《高性能煤矸石建筑材料关键制备技术及产业化》、《城镇重交通环境高耐久再生道路铺装材料开发与建造关键技术》获得了华夏建设科学技术三等奖，推动了建筑材料的产业低碳绿色升级。
（2）依托国家“资源循环”发展战略，以“全生命周期”下材料绿色化为研究特色，构建了基于多元废弃资源的建筑材料材料体系与理论，形成了以固废基混凝土、再生混凝土、建筑微晶玻璃、生物质建材、硅藻土基建材为代表的系列高性能建筑材料制备及应用技术，其中，《金属尾矿建筑微晶玻璃及其一次烧结制备方法》获得了辽宁省技术发明一等奖；《村镇建筑垃圾在墙体材料中的应用》获得了辽宁省科技进步二等奖，《法库废弃陶瓷加工建筑制品关键技术研究》获得了辽宁省科技进步三等奖；《煤矸石建材资源化利用关键技术及产业化》获得了中国建筑材料流通协会科学技术二等奖；实现了城市、工业、农业产生的固体废弃物及地域性低品位资源的高效利用。
（3）围绕严寒条件下建筑节能特殊要求，重点研究适用于北方区域的高效节能关键材料与集成技术，形成了高性能保温材料、光伏太阳能电池、高效储能建筑材料和建筑节能集成技术等多个技术成果，其中，《高性能聚苯颗粒泡沫混凝土制备技术及成套设备研发》获的了全国建筑材料科技进步二等奖；《新型泡沫混凝土及其施工设备一体化关键技术》获得了辽宁省科技进步三等奖；《新型节能外保温防火材料关键技术与成套装备研究》获得了华夏建设科学技术三等奖；推进了建筑节能技术进步。
2. 简要概述代表性研究成果，包括取得的知识产权、获奖、论文和专著、示范推广等
（1）低碳绿色胶凝材料
本项目成果的最终产品形式为基于固体废弃物的绿色高性能建筑材料，是一项以固体废弃物协同处置为目的，建筑保温材料为载体的，涉及材料制备技术、设备节能优化、清洁生产的综合成套技术。所制备的胶凝材料制品硬化快，28d抗压强度可达83.7MPa,抗折强度可达11.7MPa；粘结强度、韧性、体积稳定性、耐磨性好，适用于制备路面快速修补材料、装配式构件和喷射修补材料。本产品具有节能减排、施工便捷、改善施工条件、气候适应范围广以及综合成本低等突出的优点，是固体废弃物资源化利用的重大突破。
本项目针对固体废弃物协同处置制备低碳绿色胶凝材料，实验研究从原材料组分出发，对矿渣、粉煤灰等工业废渣进行激发，制得绿色胶凝材料，用于替代或减少水泥在路面修补材料和注浆材料中的使用。
地聚物固结体28d抗压强度可达83.7MPa,抗折强度可达11.7MPa；粘结强度、韧性、体积稳定性、耐磨性好。地聚物注浆材料24h无泌水、填充均匀、固结体密实。本成果已获两项发明专利：ZL201210442047.4一种纤维增强碱激发胶凝材料及其制备方法和ZL201910640717.5一种预碱化无机矿物聚合物基快速修补砂浆及其制备方法。
（2）高效屋面节能保温材料体系
基于非金属一体化屋面系统，开发了泡沫混凝土或硬泡聚氨酯夹芯真空绝热板为保温层的结构-保温一体化屋面部品，形成了结构-保温一体化屋面部品集成技术；基于金属一体化屋面系统，设计开发了以硬泡聚氨酯包覆真空绝热板为芯材、不锈钢为面材的复合保温结构一体化屋面板，形成了一体化屋面部品集成技术。上述集成技术可以显著提升屋面系统保温隔热性能，节能效果明显，其装配式施工方式符合现代建筑发展趋势，推广应用前景广阔。主要技术要点经国内外查新检索，未发现与之相符的文献报道，具有创新性。
本项目探究传统非采光屋面保温系统性能提升技术、屋面适用真空绝热板的性能提升技术、保温结构一体化屋面系统性能提升技术。项目立足于发展绿色建材，以建筑围护材料性能提升为研究重点，旨在提升建筑围护材料的绿色化和工业化水平。解决现阶段建筑围护结构存在安全性、耐久性缺乏科学设计理论支撑、热工性能成为绿色建筑能效提升瓶颈、围护材料部品化现状制约建筑工业化发展等问题。
形成集结构、保温一体化的复合保温屋面部品，即将屋面结构层与保温层在工厂进行整体预制，现场拼装后再完成找平层、防水层等功能层的施工。形成 3 套部品的制备、生产和施工工艺，包括 CFV 一体化屋面部品、GFV 一体化屋面部品和PV 一体化屋面部品，其中 CFV 一体化屋面部品保温层样品传热系数为 0.15 W/(m2·K)；GFV 一体化屋面部品保温层样品传热系数为 0.16 W/(m2·K)；PV 一体化屋面 部 品 保 温 层 样 品 传 热 系 数0.1 W/(m2·K)。本成果获发明专利两项，ZL201910526018.8一种地聚合物基复合保温屋面构造及其制备和施工方法和ZL201310441191.0一种纤维增强泡沫混凝土的制备方法。
（3）相变砂浆及相变混凝土
以廉价的有机相变材料石蜡作为储热介质，进行三元体系复合，通过相变温度、相变焓测试，确定适用于建筑屋面中的相变材料最佳配合比。相变材料在储能屋面中的应用技术研究从以下方面开展：选择合适的载体材料，制备相变储能建筑材料，系统研究相变储能建筑材料的复合方式、封装方法、性能特点及其在建筑屋面结构中的模拟应用等问题，并进行调温效果评价。
传统的保温屋面材料节能效果均低于30%，如果要达到更好的效果，只有增加施工厚度，这样不但增加了成本，而且屋面负荷加大，施工难度加大。与目前保温效果较为突出的聚氨酯(PU)比较，相变材料使用成本更低，每平米约为50～80 元，而且施工简单无需单独涂层。与聚苯板（EPS）相比价格稍高，但施工成本、节能效率综合比较远远优于聚苯板。另外，改善室内舒适度的程度是建筑节能材料重要的衡量指标，因此相变材料的控温效果为其发展应用提供了最好的保障。
所制备的相变储能砂浆相变温度区间为22一26℃，抗压强度为5. 35 MPa，导热系数为0.3372 W/m·K，比热容约为普通砂浆的2倍，能够显著提高砂浆的保温性能。
封装定形后的石蜡/陶粒相变混凝土相变温度范围为25~29℃，导热系数为0.2156W/m·K，抗压强度为14.00MPa，经30次热循环后抗压强度损失率为21.07%。本成果获发明专利3项，ZL201410278262.4 石蜡/陶粒相变储能混凝土及制备方法 、ZL201110324209.X一种相变储能相变混凝土及制备方法和ZL201310501410.X一种石蜡/膨胀珍珠岩相变保温砂浆的制备方法。
（4）CO2/钢渣协同处置制备高品质建筑材料关键技术
使用含CO2的烟气对钢渣制品进行碳化养护/预处理，在提升材料宏观性能的同时实现永久固碳。通过调控多源、多组分钢渣碳化过程中的碳化行为机制及多组分/CO2协同固碳、胶凝机制，实现精准定向调控钢渣制品的固碳能力、矿物组成、微观结构和宏观性能，并开发出多种钢渣碳化产品如高性能钢渣辅助性胶凝材料、碳化钢渣骨料、碳化植生混凝土、碳化泡沫混凝土、碳化砖、碳化透水砖等，同时根据不同产品的需求钢渣固碳量可达5-20%左右。
碳化钢渣制品具有生产周期短、成本低、工艺简单、节能降耗、体积安定性好、力学性能优、碱度低等特点，可用于生产高性能钢渣辅助性胶凝材料、碳化钢渣骨料、碳化植生混凝土、碳化泡沫混凝土、碳化砖、碳化透水砖等产品。
应用碳化养护技术制备的钢渣透水砖，抗压强度和抗折强度符合JC/T 945-2005标准要求，保水性达到0.65g/cm3,透水系数＞1.0×10-2cm/s，固碳量达到15-20%。应用碳化预处理技术制备的钢渣辅助性胶凝材料，体积安定性合格，活性指数达到80%-90%，固碳量达到3-5%。
（5）混凝土用高敏性自感知智能传感器及其制备方法和应用
本技术的目的在于提供一种具有高敏感性的混凝土用自感知智能传感器，该传感器主体结构主要由水泥基装置、石墨烯纸和电极片组成，将事先制备的具有一定强度和立体结构外形的水泥基装置与石墨烯纸进行叠装耦合，然后再与电极连接封装而成。
该传感器可以应用到各种构筑物的混凝土结构中，通过其极高压敏性能和可靠的信号输出来监测混凝土结构的受力分布、损伤积累和抗力衰减等情况，从而保障了结构的安全性、完整性、适用性与耐久性。本发明的传感器具有极高的压敏性能，同时由于其主体结构是水泥基装置，故与混凝土有非常好的相容性，最大程度地保证了混凝土原有结构的各项性能。本成果获专利发明授权，ZL2017108837018，混凝土用高敏性自感知智能传感器及其制备方法和应用。
（6）快速固化丙烯酸盐防水注浆水凝胶
化学灌浆是将低分子的单体灌入需处理的部位，反应后成为不溶且不熔的高聚物，达到防渗堵漏与加固的目的。丙烯酸盐是一种用于防渗、堵漏并对软土基加固的新型水性环保化学灌浆材料，具有黏度低，可注入细微裂缝、凝胶时间可控、凝胶体伸缩性可根据实际应用控制、耐腐蚀性强，稳定性好、施工工艺简单等优点。本成果优化了丙烯酸盐的合成工艺，通过配方设计获得了最优的固化剂种类和用量，获得了成熟的常温快速固化丙烯酸盐防水注浆水凝胶材料配方，实现了固化时间的人为可控,满足不同工矿的应用,解决了裂缝修补尤其是地下工程微细小裂缝的注浆防水堵漏难题。
该成果主要应用于防渗、堵漏并对软土基加固，除用于隧道、地铁等地下建筑工程、房屋建筑、大坝水库等裂缝的防渗堵漏外，还能够改良软土地基，固土固沙，是建筑工程领域不可替代的绿色环保新材料。
（7）超薄型钢结构防火涂料
本成果主要针对目前超薄型钢结构防火涂料涂层易开裂、耐久性差等问题，通过选用耐候性好的乳液与添加表面处理过的有机纤维可以有效防止涂层开裂，从而提高涂层的耐久性。在优化配方设计的同时添加可膨胀石墨提高涂层的防火性能。本成果已获发明专利（ZL201510246485.7），与现有技术相比，具有以下优点：
①本成果采用有机纤维和溴化环氧树脂对防火涂料进行改性，不仅提高了防火涂料的防火性能和耐侯性，而且涂层薄。
②本成果的产品涂膜厚度≤3mm；耐火极限为96～115min；耐候性：耐冷热循环15～20次涂层无开裂、剥落、起泡现象；涂层表干时间≤5.0h；耐水性：≥24h涂层无起层、发泡和脱落现象。
③本成果产品为粘稠液体，固含量大于50%，符合国家标准。
对钢构件采取有效保护措施，使其免受高温火焰的直接灼烧，延缓坍塌时间，为消防救火提供宝贵的时间就显得十分重要。将防火涂料涂敷于钢材表面，除具有装饰和保护作用外，由于涂料本身的不燃性和难燃性，能阻止火灾发生时火焰的蔓延，延缓火势的扩展。本成果主要用于钢结构的防火与防腐。
（8）低环境负荷沥青混凝土改性剂
利用膨润土、高岭土等黏土为原材料，经过高效剥离，插层嫁接技术，或碱激发技术，赋予了黏土功能性，突破了劣质石料难以在沥青混凝土中大宗利用的技术瓶颈；克服了沥青路面夏季高温易产生病害、热岛效应显著的技术难题；减少了沥青混凝土生产时的能耗与污染物排放，形成了沥青混凝土粘附性提升剂、温拌剂、路面热反射剂等系列产品
高性能温拌剂实现沥青砼生产能耗降低31.5%。污染气体排放减少50%，PM颗粒物延迟排放；粘附性提升剂可将断裂能提升102%，粘附性提升43%；热反射改性剂的相变潜热值可达248J/g，实现沥青砼夏季炎热天气降温15℃。本项目获得了中国建筑材料流通协会基础研究一等奖，在湖北枣阳四好公路，河北唐山曹妃甸保税区公路得到应用。
（9）蒙脱石基相变储能材料
针对膨润土（蒙脱石）资源的高效利用及相变储能材料在低温储能系统使用的迫切需求，本成果通过蒙脱石层电荷调控，构建了相变温度可调、形态稳定的相变储能矿物新材料。通过酸处理方法对蒙脱石层电荷调控后，复合材料的相变温度(放热)由50.5℃降低到25℃，相变温度已接近于环境温度。经过200次加热-冷却热循环，不发生液相渗漏，形态稳定。本成果不仅为我国保温建材领域提供一种新颖、高效的复合储能材料，对推动矿产资源高效利用具有重要意义。
蒙脱石基相变储能复合相变材料与建筑材料具有良好的相容性，并且能够为整个建筑材料提供良好的机械性能。可被添加到天花板，屋顶和地板中，也可应用于建筑结构中，包括轻质混凝土框架墙，混凝土砖，窗户和墙体中。
该相变储能材料结构稳定、不泄露。相变温度：20~30℃；潜热值：150~230J/g；导热系数：0.51W/mK
（10）煤矸石次轻集料混凝土
项目得到了“十二五”国家科技支撑计划项目的支持，形成了高性能煤矸石建筑材料关键制备技术，实现了“煤矸石全组分利用，形成完整产业链”，系统研究了煤矸石混凝土严寒环境下的劣化机理，建立了煤矸石混凝土的服役寿命预测模型；提出了煤矸石混凝土中凝胶孔与毛细孔孔结构的调控机制；指导了煤矸石混凝土的工业化应用。成果拓宽了我国煤矸石资源化利用途径，为规范管理和行业健康发展提供了技术保障，在煤矸石固废资源化标准规范体系方面，达到了国内领先水平。
作为混凝土集料，可最大量消耗煤矸石，轻集料混凝土技术规程中已将堆积密度小于1200kg/m3的自燃煤矸石视为轻集料，可用来制备轻集料混凝土。每条生产线每年资源化处置煤矸石超30万吨，所生产的煤矸石基建筑材料在建筑、道路、市政、热点等多个行业内得到广泛应用，新增销售额超0.5亿元，社会、生态和经济效益显著。
形成了轻集料制备的关键技术，已建设轻集料生产线一条，为本项目中高性能轻集料的研制奠定了基础。
为规范煤矸石次轻骨料混凝土的生产和应用，保证煤矸石次轻骨料混凝土的工程质量，做到技术先进、经济合理、安全耐久、质量可靠，方便施工，制定了辽宁省地方标准《煤矸石次轻骨料混凝土技术规程》。本成果获发明专利1项，ZL201610864389.3一种煤矸石陶粒及其制备方法。
（11）陶粒泡沫混凝土砌块
本项目以粉煤灰、煤矸石及城市污泥等固体废弃物作为主要原料，使用快速烧结法和常规烧结法这两种烧结方式烧制固废陶粒，制备出的固废陶粒轻质高强，符合GB/T 17431-2010《轻集料及其试验方法》的国家规范要求，可实现固体废弃物的绿色环保处置以及资源化的有效利用。通过物理发泡法制备泡沫，以预湿处理的固废陶粒为轻集料制备陶粒泡沫混凝土，研究各影响因素对固废陶粒泡沫混凝土性能的影响。
本成果已在沈阳泽众环保科技有限公司实现技术转化，为促进陶粒发泡混凝土砌块在工业与民用建筑中的推广应用，做到技术先进、安全适用、经济合理，确保工程质量，制定了《陶粒发泡混凝土砌块应用技术规程》辽宁省地方标准。
