利用城市大宗建筑垃圾及工業(yè)固體廢棄物，研發(fā)了系列綠色建筑與道路材料，提高固廢的利用率，解決工程問(wèn)題。
1）再生骨料混凝土
針對建筑固廢排放大、利用效率低且可用自然砂石資源匱乏的問(wèn)題，與同濟大學(xué)、山東農業(yè)大學(xué)聯(lián)合開(kāi)展了廢棄混凝土全再生利用關(guān)鍵技術(shù)及其應用研究，提出再生混凝土多尺度計算方法，揭示了再生混凝土力學(xué)和耐久性損傷演化機理，開(kāi)發(fā)仿真分析軟件，實(shí)現了再生混凝土性能的精準模擬和預測；提出了以基理論為基礎的廢棄混凝土全再生材料制備技術(shù)、設計方法和評價(jià)方法應；提出了再生骨料的內養護效應，形成了基于性能的配合比精準設計技術(shù)，建立了再生混凝土綠色施工成套技術(shù)。該成果獲山東省科技進(jìn)步一等獎。
2）生態(tài)泡沫輕質(zhì)土
泡沫輕質(zhì)土是將膠凝材料、摻合料、外加劑制備成的大流動(dòng)度漿液與泡沫充分混合攪拌，經(jīng)養護后形成的一種輕質(zhì)高強材料。泡沫輕質(zhì)土具有自重輕、強度高、自立性強、流動(dòng)度大，可泵送施工無(wú)需振搗等技術(shù)優(yōu)勢，可廣泛應用與道路及市政工程。目前工程用泡沫輕質(zhì)土以水泥基泡沫輕質(zhì)土為主，但環(huán)境問(wèn)題及高昂的造價(jià)導致其在工程上的大規模推廣應用比較困難。針對現有問(wèn)題，課題組研發(fā)了固廢基輕質(zhì)土。該材料以粉煤灰為主，水泥為輔，工業(yè)固棄物為激活劑，通過(guò)成核效應、火山灰反應、化學(xué)激發(fā)效應等多重作用激發(fā)粉煤灰活性，形成性能良好的輕質(zhì)土，粉煤灰和激活劑占總體膠凝材料的50%-80%，相對于同密度等級的輕質(zhì)土，其成本可降低50%及以上，具有良好的力學(xué)性能、收縮特性、抗干濕循環(huán)和抗凍融能力。
3）基于固棄物的土壤固化劑
該技術(shù)采用粉煤灰、煤矸石、赤泥等工業(yè)廢棄物，結合普通硅酸鹽水泥配置綠色土壤固化劑，降低固化土造價(jià)，提高廢棄物的利用率，減少環(huán)境污染，符合綠色道路的建設理念。通過(guò)研究確定了不同固棄物土壤固化劑的最佳配比，研究了不同土質(zhì)固化土的力學(xué)及路用性能；結合和現場(chǎng)試驗提出基于綠色土壤固化劑的固化土路拌工藝、碾壓工藝、養生工藝及質(zhì)量檢驗標準。與其他固化劑相比，基于固棄物的固化劑具有材料性能優(yōu)異、土質(zhì)適應性強、原材料環(huán)保且易得、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且環(huán)保、施工便捷、效益顯著(zhù)的優(yōu)勢。
獲獎情況：
獲得2019年山東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎
應用情況：
1. 再生骨料混凝土
(1)再生混凝土可廣泛應用于建筑及道路工程的建設。在處理廢棄混凝土的同時(shí)，再生制造市場(chǎng)必需的（原需消耗大量天然資源的）工程建筑材料；既保護了地區生態(tài)環(huán)境，減少了從外地運入天然砂石所增加的交通負荷及費用，又為社會(huì )創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益，促進(jìn)了社會(huì )綜合事業(yè)的發(fā)展，改善了人民的生活環(huán)境，有利于改善當地的生態(tài)環(huán)境，提高當地人民衛生健康水平；可為保護人類(lèi)生存環(huán)境和礦產(chǎn)資源作出積極貢獻。
(2)降低建筑垃圾引起的環(huán)境危害(水污染、土壤污染和大氣污染)，改變傳統填埋方式造成的土地占用，實(shí)現建筑垃圾的資源化，還可以避免由于堆放不當引起的社會(huì )和安全問(wèn)題。
(3)再生骨料和再生微粉的推廣應用，減少了對天然砂石和水泥的需求，降低了碳排放，保護了“綠水青山”。
2. 生態(tài)泡沫輕質(zhì)土
生態(tài)泡沫輕質(zhì)土中固廢材料占總體膠凝材料的50%-80%，相對于同密度等級的輕質(zhì)土，其成本可降低50%及以上，具有很好的經(jīng)濟性，同時(shí)可解決工業(yè)固棄物及水泥生產(chǎn)所造成的環(huán)境污染問(wèn)題，符合國家綠色環(huán)保的政策，實(shí)現可持續發(fā)展。該材料可用于以下工程：
(1) 臺背回填
黃河沖積平原區地處平原水網(wǎng)區，土層深厚、地下水位高、土體壓縮性大，土質(zhì)以粉土、粉質(zhì)黏土為主，在其上修筑道路工程易發(fā)橋頭跳車(chē)等病害。引起橋頭跳車(chē)問(wèn)題的主要原因就在于橋涵過(guò)渡段存在沉降差及剛柔突變的問(wèn)題。采用泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行臺背回填及過(guò)渡段處理可有效解決橋頭跳車(chē)問(wèn)題。該技術(shù)已在省道104進(jìn)行了應用，取得了良好的效果。
(2)公路改擴建
隨著(zhù)我國交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，許多已建運營(yíng)道路面臨著(zhù)改擴建的問(wèn)題。而常規的道路改擴建施工方式存在場(chǎng)地限制、運營(yíng)風(fēng)險、不均勻沉降等諸多弊端。泡沫輕質(zhì)土特有的輕質(zhì)性可大幅降低填土載荷，節省擴建路基的軟基處理費用，同時(shí)其較高的壓縮模量可避免常規填料由于自身壓實(shí)度不夠或上覆荷載作用下引起的較大壓縮變形，大大減少了軟基上新老路基的差異沉降。泡沫輕質(zhì)土施工的高效便捷性可大幅提高工程施工進(jìn)度、縮短工期、解決施工場(chǎng)地狹促的問(wèn)題，并且泡沫輕質(zhì)土固化后的直立特性可減少工程用地，為路基拓寬工程中解決軟基處理和征地拆遷問(wèn)題提供了一種新的解決思路和技術(shù)手段。該技術(shù)在濟青改擴建工程中得到應用，成功解決了因場(chǎng)地限制填料無(wú)法壓實(shí)及工期緊張的問(wèn)題，效果良好，保證了工期。
2. 基于固棄物的土壤固化劑
采用固棄物代替水泥制備固化劑可以從根本上解決水泥生產(chǎn)所產(chǎn)生的資源消耗和環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)固棄物堆積造成的土地占用和環(huán)境問(wèn)題，符合可持續發(fā)展要求。固棄物固化劑可有效降低固化土的成本。與12%的石灰固化土和5%的水泥固化土相比，固棄物固化土的成本可分別降低67% 和20%。因此采用固棄物固化劑可有效的降低工程造價(jià)。目前該材料已在城市道路及高速公路中得到應用。
