《辽宁省固废开发利用与建材工程研究中心》介绍-辽宁科技学院-资源与土木工程学院

资源与土木工程学院通过构建“一院+一平台+三大研究方向”的科技服务框架，凝聚学科研人员建设科研团队，营造科研氛围，助力辽宁尤其是本溪地区绿色矿山产业高质量发展。学院结合自身特色及传承，围绕“绿色智慧矿山”、“绿色建材”、“矿山空间信息”三大方向优化组建了5个院级科研团队，获批校级科研团队1个，在绿色建材科研团队基础上，通过整合学校相关学科资源申报并获批了辽宁省发改委工程研究中心1个。

辽宁省固废开发利用与建材工程研究中心以制约辽宁省钢铁、矿山安全与环境保护高质量发展的节能环保、新材料关键技术问题为出发点，结合固废资源综合利用，开展石粉、尾矿砂等在混凝土、建筑砂浆中的应用研究；探索石粉、尾矿取代细集料的最优比例，复掺石粉、尾矿砂、矿渣等固废的混凝土配合比设计方法，分析掺固废资源混凝土施工和易性、力学特性、耐久性、经济性等，确定掺固废资源混凝土强度形成机理和静动力学响应规律，水泥基特种建材应用技术研究，碱激发特种建材应用技术研究等，为辽宁省大宗固废资源在绿色建材中的应用提供解决方案。

一、工程中心建设意义

1.天然砂石资源的逐渐枯竭和开采限制，制约工程建设。辽宁具有大量的低品位剥离的铁矿石、石灰石等废石，制备得到级配碎石、级配砂为绿色建材提供了大量原料；目前本溪地区铁矿石资源丰富，截止到2022年已经形成了近10亿吨的冶金固废（主要铁尾矿）的存量，尾矿库中大型库容超过亿立方米。

2.普通混凝土材料的耐久性差，易引发工程问题。辽宁是我国重要的钢铁基地，生产中产生了大量的钢渣、高炉矿渣、脱硫石膏等工业固废，为混凝土高性能化提供优质矿物掺合料。大型火力发电站，产生了大量的粉煤灰，为混凝土高性能化提供优质矿物掺合料。

3.低碳背景下，传统建材材料的发展空间受到限制。普通硅酸盐水泥生产工艺“两磨一烧”过程中，产生了大量的二氧化碳；高炉矿渣、粉煤灰等工业固废材料具有潜在水硬活性，可作为新型胶凝材料；高炉矿渣、粉煤灰等工业固废材料低碳环保，符合绿色低碳方向。

图1固废资源种类

二、建设内容

研究方向1：基于离散元颗粒流理论固废骨料的最优级配。基于颗粒流理论，固废碎石、尾矿砂、石粉紧密堆积的最优级配。

图2 研究方向一

研究方向2：掺工业固废中低强度混凝土、砂浆的高性能化。

图3研究方向二

研究内容3：固废基碱激发胶凝体系研究。

图4研究方向三

研发成果体系包括土木工程材料和矿山材料。

图5 研发成果体系

三、实验室条件

依托辽辽宁科技学院校级“绿色建材科研团队”平台，围绕本溪地区矿山企业，开展了固废基特种建材的大量研发工作，开发出了一系列高性能特种建材，中心形成了固废资源综合利用稳定的科研方向。近5年承担省级科研项目10余项，横向课题50余项，年到款经费200余万元。发表相关三大检索类论文20余篇。获辽宁省科技进步一等奖1项、中国爆破行业协会科技进步二等奖1项、矿山企业行业协会科技进步一等奖1项。实验室共有专业技术人员23人，其中教授4人，博士11人；辽宁省“百千万人才工程”青年拔尖人才1人，辽宁省“百千万人才工程”千层次人才2人，本溪市自然科学学术带头人4人。近年来，获辽宁省科技进步一等奖1项；主持辽宁省应用基础研究计划项目1项，省自然科学基金计划重点项目1项，省自然科学基金计划面上项目2项，主持辽宁省科技厅其它项目2项、辽宁省教育厅自然科学研究项目10余项，参与国家自然科学基金项目10余项；发表学术论文50余篇，其中SCI、EI检索20余篇；授权发明专利10余项。

图6 实验室设备

实验室主任罗旭东教授介绍。罗旭东，男，博士，教授，博士生导师，辽宁科技学院副院长，兼任辽宁省镁质材料工程研究中心主任、中国耐火材料行业协会常务理事、中国陶瓷工业协会工业陶瓷分会副会长、中国金属学会耐火分会委员、中国硅酸盐学会耐火材料分会委员，辽宁省非金属矿工业协会副会长。任《辽宁科技大学学报》、《沈阳化工大学学报》、《耐火材料》、《耐火与石灰》等期刊编委。先后在清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、美国中佛罗里达大学和日本琦玉工业大学做博士后和访问学者工作。先后承担国家自然基金委重点联合基金、面上基金、青年基金以及省、市、企业各类项目50余项，发表论文150余篇，出版专著5部，授权专利50余项。先后获中国非金属矿行业协会科技进步二等奖2项、科技发明二等奖2项、江苏省科学技术三等奖1项，辽宁省科学技术三等奖1项，被评为全国非金属矿行业“青年领军人才”、辽宁省兴辽英才计划“青年拔尖人才”称号、辽宁省“青年岗位能手”等称号。