获奖项目名称：

石材固废再生功能涂层及多阶协同防护关键技术

第一完成单位：

北京科技大学

项目联系人：

海乐天

联系人电话：

18817871501

联系人邮箱：

drhailetian@163.com

项目简介：

2.1 项目研究的目的与意义
  本项目以石材固废高值化利用为核心，旨在构建绿色、耐久的多功能防护体系。通过将废旧石粉资源化再生，结合微纳结构调控和界面化学耦合，实现非结构构件的深层渗透防滑防护及结构构件的多阶协同防腐防火。项目在提升建筑防护性能的同时，实现了绿色低碳与安全耐久的统一，对推动建筑材料循环利用和行业可持续发展具有重要意义。
2.2 主要技术创新点
  （1）石材固废高值化再生与功能化改性技术。提出以废旧石粉为核心原料的石材固废再生利用新路径，构建“活化—杂化—赋能”一体化改性体系。通过表面活化、硅烷偶联与无机–有机杂化反应，实现固废颗粒的表面功能化与界面兼容性提升，形成可参与交联反应的再生功能骨架。该技术实现了石材固废从惰性填料到反应型功能基材的转变，为绿色低碳防护材料的规模化应用提供了新途径。
  （2）非结构构件深层渗透防滑与光催化超疏水一体化防护技术。针对外立面、景观石材及室内装饰等非结构构件，提出“深层渗透+超疏水+光催化自洁”协同设计理念。通过溶胶–凝胶渗透固化与光催化表面重构技术，在石材孔隙中原位形成多级微纳结构，兼具防水、防污、防滑与自清洁功能。该技术实现了材料表面的智能响应与长期稳定性统一，显著提升了建筑景观与装饰构件的耐候性和安全性。
  （3）结构构件多阶协同防护与复合防腐防火技术。面向建筑主体结构构件，建立“再生无机骨架+导电防腐网络+阴极保护”多场协同防护机制。利用石墨烯导电网络与低锌阴极体系构筑电化学保护路径，结合无机–有机复合骨架形成多层梯度防护结构，实现力学、化学、电化学多物理场协同防护。该技术在实现防腐、防火、抗老化的同时，有效提升了结构构件的服役寿命与安全韧性，为复杂环境下建筑结构的长期防护提供了系统化解决方案。
2.3 成果产生的价值
  本项目成果实现了石材固废资源化利用与高性能防护功能的有机融合，建立了从材料设计、工艺制备到工程应用的完整技术体系，在科学创新、工程实践及社会经济等方面均产生了显著价值。该项目共获得国家发明专利13项，发表学术论文62篇（其中SCI收录58篇），研究成果已在澳门金峰海岸、泉州盛世领墅、天津文化中心、上海七宝宝龙城、上海水景剧场、上海虹口SOHO广场、上海嘉定图书馆等典型工程中成功应用，覆盖高端住宅、公共建筑和城市地标项目。实际应用结果表明，防护涂层施工效率提升20%，防护寿命延长至传统产品的3倍以上，石材渗水与风化病害减少80%，年均节约维护成本约1000万元。项目的推广应用促进了建筑领域绿色低碳转型，对推动我国建筑材料产业的节能减排、循环利用和高质量发展具有重要的示范意义。