申报2017年国家技术发明奖项目公示内容-科之杰新材料集团.doc

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1、中国建材联合会提名2018年国家技术发明奖项目公示内容项目名称生态环保微生物矿化胶凝材料和功能性混凝土及其应用推荐单位中国建筑材料联合会通讯地址北京市海淀区三里河路11号(100831)邮政编码100831联系人罗宁联系电话010-57811082电子邮箱jclhhkjb@163.com传真010-57811082提名单位（专家）意见我单位与主要完成人及完成单位充分沟通，填写项目提名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，并已按照要求进行公示。微生物矿化存在于自然界岩石和贝壳形成过程，

2、具备极大的潜力发展成建筑材料的绿色制备方法，为环境治理、绿色建筑、海绵城市等提供亟需的生态性关键材料。项目在国家自然基金、省部和企业20余项课题资助下，揭示了砂土中微生物矿化和胶结机理，发明了适用于不同场合的四类微生物胶凝材料，提升了制备和服役过程中的生态性，并解决了国内外同类技术中的氨气释放难题；发明了CO2驱动型微生物矿化自修复水泥基材料，提高了修复速度和修复效率；发明了基于微生物矿化的结构-装饰功能一体化墙体材料及道路铺装材料，解决了水泥基材料的泛碱顽疾，提高了钢渣的利用效率和制品的体积稳定性。该项目已获授权

3、国家发明专利27件，出版专著1部，发表论文100余篇，其中SCI收录论文54篇；编制企业标准及应用指南8部。研究成果已成功应用于江苏、福建、安徽、江西、山东、贵州等省的建筑、市政、水利、交通等工程建设，取得了显著的经济与社会效益。成果获建筑材料科学技术奖技术发明一等奖。项目成果创新发展了一种建筑材料的绿色制备方法，丰富了源于自然并高于自然的材料制备理论体系，为生态环境治理提供了生态性新材料，推动了混凝土材料向功能性、结构-功能一体化发展。提名该项目为国家技术发明奖二等奖。项目简介环境治理、绿色建筑发展、海绵城市建设

4、、新型城镇化等国家重大战略和需求，仍需要大量土木工程材料，而土木工程材料制备和使用的生态性已成为制约其可持续发展的主要瓶颈。对于生态制备，自然界岩石和贝壳形成过程中的微生物矿化是一种绿色的过程，具备极大的潜力被借鉴并发展成土木工程材料的生态制备技术，但需要解决矿化条件和矿化时间漫长的问题；对于生态使用，亟需研发具备环境保护、生态相容的新材料，并应用新技术提升传统土木工程材料的生态性。项目历时十余年，在国家自然基金、省部和企业课题资助下，攻克了在沙土、水泥基材料、钢渣胶凝材料中的微生物矿化调控理论和关键技术，成功研制

5、出生态性微生物胶凝材料、微生物矿化自修复水泥基材料和结构-装饰功能一体化墙体材料及道路铺装材料。1、揭示了砂土环境中微生物芽孢萌发、生长繁殖、酶促离子形成、原位成核加速结晶等矿化和氢键作用机理，发明了分别适用于地基生态加固、扬尘和沙漠治理、重金属钝化的碳酸盐、磷酸盐及复合型生态相容性好的微生物胶凝材料，既攻克了国内外其他制备方法未能解决的氨气释放难题，又利用了大气中的温室气体二氧化碳，降低了成本。2、提出了“开裂-O2/CO2扩散驱动-微生物萌发矿化-裂缝封闭”的裂缝自修复策略，发明了CO2驱动型微生物自修复水泥基

6、材料的设计和制备方法，通过驯化、孢子化和固载保护提高了微生物在高碱环境中的耐受能力，提高了对早期裂缝的修复速度和修复效率，对于小于0.5mm宽度的裂缝、修复7天时间，面积修复率高达90%以上，修复后水渗透系数降低95%以上，有效避免了水泥基材料早期开裂产生的危害。3、提出了水泥基材料和钢渣胶凝材料体系微生物梯度矿化调控技术和灰度双CT无损表征方法，发明了具有抗泛碱功能的结构-装饰一体化墙体材料及道路铺装材料，解决了水泥基材料的泛碱顽疾，避免了附加装饰层脱落的安全隐患，钢渣的利用效率提高了26%，并解决了钢渣制品的体

7、积稳定性问题。获授权国家发明专利27件，出版专著1部，发表论文100余篇，其中SCI收录论文54篇、EI收录论文76篇；编制产品企业标准及应用指南8部，培养研究生和技术人员100余人。研究成果已成功应用于江苏、福建、安徽、江西、山东、贵州等省的建筑、市政、水利、交通等工程建设，解决了生态治理、绿色建筑、海绵城市中亟需的生态材料制备等难题。项目累计新增销售额五亿余元、利润四千多万元，因工程耐久性提升、环境修复生态性好、二氧化碳被大量吸收、作物增产等带来的间接经济和社会效益更为显著。项目成果经专家鉴定总体达到国际领先水

8、平，获2017年度“中国建筑材料联合会•中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖”技术发明一等奖。项目的研究与应用创新发展了源于自然并高于自然的材料制备理论体系，为生态环境治理提供了新的、具有广阔应用前景的生态性材料，推动了混凝土材料向功能性、结构-功能一体化发展。客观评价1.教育部、中国建筑材料联合会组织专家鉴定意见：唐明述院士等专家一致认为该成果创新性突出、总体