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1、提名提名国家国家科技进步科技进步奖项目公示奖项目公示 项目名称 废旧混凝土循环利用关键技术及工程应用 提名单位 教育部 提名单位意见： 我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目 均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。 按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟提名情况进行了公示，目前 无异议。 该项目首次提出了废旧砼的大尺度再生块体与小尺度再生骨料双轨利用思想，从 根本上突破了废旧砼利用效率偏低的困境；率先提出了再生块体砼的强化策略，大大 拓展了低强度废旧砼的应用范围；构建了再生块体砼不同组合力学参数的预测公式， 突破了其结构设计中最具共性特征的技术瓶颈
2、；系统揭示了再生块体砼的各类基本力 学性能，研发了两类再生块体砼构件系列，发现其具有良好的力学性能和抗震/耐火性 能，提出了相应的设计对策；提出了再生块体砼竖向构件的交替投放浇筑法和水平构 件的一次性堆放浇筑法，确定了块体的单次最大允许堆放高度和优化取代率范围，施 工效率显著提升；主编了首部再生粗骨料国家标准等系列技术标准，彻底改变了我国 再生骨料及其衍生产品无章可循的状况；发现再生卵石骨料砼的力学性能不低于再生 碎石骨料砼，突破了前者应用的技术障碍；率先构建了型钢再生骨料砼构件的技术基 础。 主编标准 6 部，授权专利 29 件，发表论文 130 篇，成果应用于全国十余省份 近百项实际工程，
3、总体技术和主要技术经济指标达到国际先进水平，获 2016 年教育 部科技进步一等奖和 2017 年第二十二届全国发明展览会金奖。 对照国家科学技术进步奖的授奖条件，提名该项目申报 2018 年度国家科学技术进 步奖二等奖。 项目简介： 我国每年生产商品混凝土（简称砼）约 18 亿立方米，消耗约 32 亿吨天然砂石和 6.5 亿吨水泥，造成严重环境破坏；每年产生废旧砼至少 2 亿吨，弃置填埋占用污染大 量土地。针对两方面问题，课题组通过近 2500 个试件的试验以及大量计算分析，形成 废旧混凝土再生利用关键技术。 1、首次提出废旧砼的大尺度再生块体与小尺度再生骨料双轨利用思想，从根本上 突破了废
4、旧砼利用效率偏低的困境，块体尺度（60300mm）较传统再生骨料 （0.07531.5mm）提升 12 个数量级，处理能耗降低 40%60%，再生块体砼的水泥用量 比常规砼节省约 30%；率先提出了再生块体砼的强化策略，当废旧砼强度仅 20MPa 时， 可实现再生块体砼组合强度 5070MPa，使低强度废旧砼的应用范围大幅拓展约 200%； 确证了静力及疲劳荷载作用下再生块体砼的新、旧界面并非薄弱部位，构建了其不同 组合力学参数的预测公式，从而解决了其结构设计中最具共性特征的技术难题。国际 土木工程复合材料及结构学会创会主席Teng评价为“所提废旧砼循环利用方法比传统 再生骨料更为优越，利用过
5、程极大简化，利用率更高”，目前他们以及澳大利亚、美 国、香港、内地十余家单位已基于该思想开展跟踪研究。 2、系统揭示了再生块体砼的拉/压/剪/徐变/疲劳/冻融/尺寸效应等基本性能，研 发了包括梁/板/柱/墙/节点在内的再生块体砼构件系列，展示了其良好的压/弯/剪力 学性能和抗震/耐火性能，提出了相应设计方法；提出了再生块体砼竖向构件的交替投 放浇筑法和水平构件的一次性堆放浇筑法，确定了块体的单次最大允许堆放高度和优 化取代率范围，相比既有方法提高施工效率 12 倍；主编国际上首部再生块体砼结构 技术标准。2013 年发表于英国土木工程师学会会刊 Mag. Concr. Res.的论文，其被引
6、次数在该刊 2013 年以来 590 篇文章中名列前十（国内第 1） 。 3、主编了首部再生粗骨料国家标准等一系列技术标准，填补了国内空白，彻底改 变了我国再生骨料及其衍生产品无章可循的状况；发现再生卵石骨料砼的力学性能不 低于再生碎石骨料砼，颠覆了人们的常规认识，突破了前者应用的技术障碍；在国际 上率先构建了型钢再生骨料砼构件的技术基础。 主编标准 6 部（国标 1 部/行标 3 部/ CECS 及省标 2 部） ，授权专利 29 件（美国 1 件/发明 19 件/实用新型 9 件） ，发表论文 130 篇（其中 60 篇发表于国际期刊和土木工 程学报/建筑结构学报两份一级学报） ，以关键词
7、“Demolished Concrete” OR “Waste Concrete”在 EI Village 的检索表明，课题组论文在澳大利亚、葡萄牙、香港等学者 之后排名世界第 5（境内第 1） 。实现国际上再生块体砼结构的首例工程应用，成果应 用于广东/福建/贵州/广西/江苏/河南/甘肃等地近百项实际工程，经济效益显著，获 2016 年教育部科技进步一等奖和 2017 年第二十二届全国发明展览会金奖。 周绪红院士 为主任的鉴定委员会认为“成果创新突出，为废旧砼高效循环利用开辟了一条新路， 社会经济效益显著，其中废旧砼大尺度块体循环利用及其强化策略居国际领先水 平”。 客观评价： （1）“再生
8、混合混凝土结构关键技术及工程应用”科技成果鉴定意见。2016 年 1 月以周绪红院士为主任委员，陈政清院士和李杰教授为副主任委员的鉴定委员会认为： “该成果创新突出，形成了再生混合混凝土材料及构件从理论研究到实践验证的完整 体系，为废旧混凝土的高效循环利用开辟了一条新路。部分成果已成功应用于广 东省、福建省、贵州省的多项实际工程，社会经济效益显著。该成果总体上达到 国际先进水平，其中废旧混凝土大尺度块体循环利用及其强化策略居国际领先水平”。 “再生块体混凝土组合结构技术规程”审查意见。 2015 年 12 月以中国建筑科学研 究院副总工程师肖从真研究员为组长的审查组认为：“该规程涉及梁、板、
9、柱、墙、节点等不同组合构件形式，以及设计、施工和质量控制等方面，内容充实， 将改变再生块体混凝土组合结构工程应用无章可循的状况，该规程是国际上 首部再生块体混凝土结构技术标准，在再生块体混凝土的材料力学性能以及再生块体 混凝土组合构件的设计、施工和质量控制等方面具有鲜明特色，总体达到国际先进水 平”。 （2）主编国家标准混凝土用再生粗骨料GB/T 25177-2010，这是我国再生粗 骨料方面首次制订且目前仅有的国家标准，填补了国内空白。 主编行业标准再生骨料应用技术规程JGJ/T 240-2011 和建筑垃圾再生骨料 实心砖JGJ/T 505-2016，以及中国工程建设协会标准再生骨料混凝土
10、耐久性控制 技术规程CECS 385：2014。 主编再生块体混凝土组合结构技术规程DBJ/T 15-113-2016，这是国际上首部 再生块体混凝土结构技术标准； 主编行业标准 再生混合混凝土组合结构技术规程 （报 批稿）（建标2014189号， http:/ html） ，这也是第一部 再生块体混凝土结构行业标准。 （3）广州市建设工程质量安全检测中心的检验报告（No.11J01985-AD-1106517） 。 声波透射法检测结果表明：在广州御岭山庄（一品湖山二期）工程中，受检的方钢管 再生块体混凝土柱内部的再生块体与新混凝土混合浇筑密实，均为类柱。这表明课 题组所提施工工艺完全满足施工
11、质量要求。 （4）国际土木工程复合材料及结构学会（International Institute for FRP in Construction）创会主席、中国科学院院士/英国爱丁堡皇家学会通讯院士 Teng 教授 与澳大利亚学者等共同发表的“Behavior of FRP-Confined Compound Concrete Containing Recycled Concrete Lumps”（J. of Composites for Construction-ASCE, 2016, 20(1): 04015038-113）一文中，他们将课题组提出的废旧混凝土大尺度块体 循环利用的思想与
12、FRP 管结合，开展了跟踪研究。该文共引用了课题组的 8 篇文献， 并对我们提出的循环利用思想给予了积极评价：“This recycling method is more advantageous than the traditional method of recycling concrete as aggregates at least in the following aspects: (1) the recycling process is substantially simplified as crushing to smaller pieces and sieving are av
13、oided; (2) an increased recycling ratio can be achieved”。 课题组有关再生块体混凝土形状效应的论文的匿名审稿意见认为“This recycling process is obviously superior to the traditional method of recycling concrete as aggregates. I considered that this new method is very creative and has high originality.” 2013 年课题组发表在英国土木工程师学会（ICE）会
14、刊 Magazine of Concrete Research 的论文， 其被引次数在该刊 2013 年以来的 590 篇文章中名列前十 （国内第 1） 。 以关键词“Demolished Concrete” OR “Waste Concrete”在 EI Village 进行检索， 结果表明课题组的论文紧随澳大利亚、葡萄牙、香港等学者之后排名世界第 5（境内第 1） 。 课题组如下 4 篇论文先后入选中国科学信息研究所公布的“中国精品科技期刊 顶尖学术论文（F5000）”，表明成果得到同行专家高度认可。例如，在 2012 年 12 月 公布的那次评选结果中，2007-2012 共六年期间土木
15、工程学报2203 篇文章中仅 22 篇入选 F5000 论文，入选比例仅 1%。 吴波 等. 钢管再生混合短柱的轴压性能试验. 土木工程学报, 2010, 43(2): 32-38 吴波 等. 薄壁钢管再生混合柱的抗剪性能试验. 土木工程学报, 2010, 43(9): 12-21 吴波 等. 薄壁钢管再生混合短柱轴压性能试验研究. 建筑结构学报, 2010, 31(8): 22-28 张向冈, 陈宗平 等. 钢管再生混凝土长柱偏压性能研究. 工程力学, 2013, 30(3): 331-340 （5）课题组在国际上首次提出直接采用大尺度废旧混凝土块体的循环利用思想以 来，先后有澳大利亚 Th
16、e Univ. of New South Wales 和 Univ. of Wollongong、美国 Univ. of Nebraska-Lincoln、香港 The Hong Kong Polytechnic Univ.、同济大学、 西安建筑科技大学、南京工业大学、华侨大学、广东工业大学、广州大学、 内蒙古科 技大学、延边大学、淮阴工学院等十余家单位的研究人员，基于该学术思想开展了后 续跟踪研究，表明该创新思想已得到国内外学术界较广泛认可，并在废旧混凝土循环 利用领域发挥了一定引领作用。 推广应用情况： 本项目研究成果已在广东、福建、贵州、广西等十余省份的近百项实际工程中成 功应用，其中广东省紫金县文化活动中心是世界上建筑结构采用大尺度废旧混凝土块 体的首例工程应用。部分代表性应用情况如下： 应用单位名称 应用技术 应用地点 应用起止时间 （经济效益） 应用单位 联系人/电 话 紫金县文化
