推荐单位

甘肃省科学技术厅

适用范围

所属行业为建筑、土木工程行业

技术提供单位

兰州理工大学

技术简要描述

本技术立足水泥、石膏与大量工业废渣、低品位偏高岭土及碳酸钙粉复合，通过掺入憎水剂和可分散胶粉改善基体防水和粘结性能，以物理造孔和微纳孔隙轻质矿物集料相结合，采用无机/有机、纤维/颗粒复合技术，通过材质相容和柔性渐变原理，设计和开发新型的建筑节能保温材料，提高墙体材料革新和节能建筑的技术水平，促进新型保温隔热墙板在房屋建筑中更加广泛的运用，实现节能保温与装饰功能的一体化。

技术信息

该技术产品防火性能为A级，导热系数达0.051W/(m·K)，隔音性能48db，废渣利用率达60%，抗拉强度≥5MPa。

商业应用情况

无

希望在技术转移过程中得到的帮助/支持

无

设备投资

该技术进行新建工程所必需的主要设备及其他附属设备一次投入约3000万元，试验及生产场地1000 m2。主要生产设备及附属设备技术寿命为10~15年。主要研发、生产设备包括高温炉、烘干箱、破碎机、试验用粉磨、比表面积仪、分析天平、净浆搅拌机、砂浆搅拌机、压力成型机、振捣台、自动养护箱、数显鼓风干燥箱、粘结强度检测仪，X-ray CT扫描系统， Zeiss Xradia 510 Versa三维X射线显微镜（纳米CT），Quanta 3D FEG/FIB环境扫描电镜ESEM，原位超声监测仪，原子力显微镜以及纳米力学测试系统， AutoPore Ⅳ 9500 全自动压汞仪和全自动微孔物理吸附分析仪Autosorb-IQ2，红外线热成像系统及光学测试系统， D8 Discover X射线衍射仪， NELD-TV810混凝土热物理参数测定仪，STA449F5同步热分析仪、人工气候环境模拟试验箱、真空饱水机、加速氯离子扩散测量装置RCM和PERMIT、快速冻融试验装置和干湿循环模拟试验装置，用于样品制备的树脂浸渍系统、高精度切割机、磨光机、粉末机、冻干机等。

年运行维护费

本项目系统正常运行后单位产品耗费的原材料、水、电等费用，以及耗费的人工费（工资）、设备折旧费、修理费、管理费等维护费用，以销售额2000万，利润400万，即成本1600万为例计算，其中原材料500万（经费占比31.25%），水、电、燃油动力费20万（经费占比1.25%），人工费300万（经费占比18.75%），设备折旧费、修理费、管理费为500万（经费占比31.25%），用于研发、生产过程中其他费用280万（经费占比17.5）。

投资回收期

该技术新建工程主要设备及其他附属设备一次投入约3000万元，试验及生产场地1000平米，预计3年收回成本。典型案例分析如下： 2021年，预计完成项目产品的中试和用户试用阶段，并实现部分投产；实现销售额2000万元，利润400万元。 2022年，提高石灰基低碳胶凝材料和水泥-无机多孔集料复合节能保温材料生产规模，进行市场开拓和产品的销售；实现销售收入5000万元，利润1000万元。 2023年，全面重点进行市场的开拓和产品销售，争取占据更多的市场份额； 实现年销售收入8000万元，利润1600万元。

附加效益

该技术附加效益主要包括：1、提供劳动岗位促进就业 本项目产业化预计新增50人劳动岗位。 2、上下游产业带动效果 本项目产业化的产品生产和销售将带来较大的直接经济效益，新设生产线将带来在提供岗位的同时，还将促进上下游产业发展。 3、推动供给侧结构性改革 项目高效利用工业固体废弃物生产高品质保温材料，有效优化产品结构、提升产品质量，从提高质量出发有效推动供给侧结构性改革。

综合效益

本项目产品较其他同类产品，节省空间有了较大扩展、吸水率低、施工速度快；且隔音效果好，吊挂力强，隔火时间长、抗压强度大，产品竞争能力强。（1）、项目促进工业固体废弃物的高效利用 团队开发的石灰基低碳胶凝材料和无机多孔集料复合建筑节能材料两种新型低碳节能材料将大大提高我国建筑材料领域对固体工业废弃物的利用率，减少我国工业固体废弃物的排放和堆放，推动我国工业固体废弃物的利用率，最终降低工业固体废弃物给我国带来的巨大资源浪费和环境负效应。同时，通过对工业固体废弃物的高效利用，大幅度降低目前我国水泥工业的高资源消耗、高能源消耗、高碳排放、高环境污染，推动我国建筑材料领域的绿色低碳化和可持续发展化。 （2）、项目节能减排效果 绿色低碳制造技术能够有效地降低生产过程中二氧化碳的排放，对节能减排及可持续发展起到积极作用。符合我国产业技术发展的方向，将有效推动我省环保进程。同时项目无机多孔集料建筑节能保温材料可有效减少建筑物内能源消耗和杜绝热岛效应，有效推动城市节能建设。

障碍对技术转移影响等级

无

技术成熟度

兰州理工大学张云升教授团队长期致力于绿色的低碳胶凝材料和新型轻质多孔节能材料的开发、制备与应用技术研究，申请了系列化的发明专利，并完成了小试生产和示范应用，目前正在进行中试，有望近期实现大工业化生产和工程应用。从目前研究和应用来看，课题组研发的绿色低碳胶凝材料和新型轻质多孔节能材料具有较好的力学性能和工作性能，长期性能稳定。同时其能耗和碳排放量较普通硅酸盐相比大幅降低，该种水泥工业固体废弃物利用率较高，最高利用率可达80%，建筑节能达到75%的水平，且大面积使用无宏观可见裂缝。同时具有很好的生态效益、环境效益和社会效益。

技术适用性

总体而言，本技术适用于建筑与土木工程行业，技术推广与使用中无特定条件限制，与在我国与“一带一路”战略沿线国家中上下游技术支持较为完善，受地域、规模、环境、资源能源等因素限制较小。

技术稳定性

兰州理工大学张云升教授团队在无机多孔集料复合节能保温材料制品和绿色低碳胶凝材料方面进行了多年的系统研究，已研发了几种无机多孔集料复合节能保温材料，测试了相应的物理力学与耐久性能，并在市政工程建设进行了应用，效果良好。目前在实验室内基本掌握了玻化微珠、苯乙烯颗粒、尾渣、石灰与水泥等各关键组分材料及配比的影响规律，并获得20多项相关发明专利。目前，本项目产品已完成小批试制，样品通过小批用户试用并得到一致好评，因而项目实施技术具有较高的可行性，技术在工程实践中可保持稳定，对环境、技术参数等干扰的敏感程度较低。

技术安全性

本技术开发的石灰基低碳胶凝材料和无机多孔集料复合建筑节能材料两种新型低碳节能材料将大大提高建筑材料领域对固体工业废弃物的利用率，减少工业固体废弃物的排放和堆放，推动工业固体废弃物的利用率，最终降低工业固体废弃物带来的巨大资源浪费和环境负效应。综上，该技术应用中无二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露风险。上游资源限制较低、配套设施完善、市场接受度高。

技术转移推广障碍

无

知识产权转让

兰州理工大学土木工程学院张云升教授团队长期以来从事绿色低碳水泥制造与新型建筑节能材料制备技术与性能提升，已系统掌握了玻化微珠、苯乙烯颗粒、尾渣、石灰与水泥等各关键组分材料及配比的影响规律，并获得多项相关发明专利。目前，本技术产品已完成规模化生产和示范性应用，得到用户一致好评。该技术已取得多项专利，拥有国内完全自主知识产权。