水泥基復合吸聲材料
近年來，水泥基復合材料在吸聲降噪領域的應用研究進展迅速。采用物理成孔技術、摻雜技術、結構堆積技術和梯度層合技術等優(yōu)化水泥基復合材料的表面和內部吸聲結構，形成大量開口孔、孔結構細密且相互連通的水泥基復合吸聲材料。主要有水泥基塊體吸聲材料和水泥基板狀吸聲材料兩大類。
水泥基塊體吸聲材料通過砌筑直接形成聲屏障，通過對其塊型、結構、表面狀態(tài)進行優(yōu)化設計，使其吸聲面具有良好的吸聲性能。水泥基塊體吸聲材料背面可加工成各種裝飾面（如劈離、鑿毛等），提高聲屏障的裝飾性能。代表性產品有吸隔聲砌塊、單元式吸聲砌塊、輕質陶粒混凝土砌塊、高效吸聲裝飾塊等。由中國建材總院和武漢天博環(huán)保科技發(fā)展有限公司聯(lián)合研制的具有種植缽的環(huán)保型吸聲墻體砌塊，于2003年應用于襄樊高速公路武當山段聲屏障工程，降噪量大于10dB,同時具有裝飾和種植功能。
水泥基板狀吸聲材料在現(xiàn)場直接拼裝形成聲屏障，其迎聲面形狀、構造和表面狀態(tài)均可按設計要求進行優(yōu)化，從而具有良好的吸聲性能。水泥基板狀吸聲材料質量較輕，施工方便，特別適用于各類橋梁聲屏障工程。代表性產品有水泥珍珠巖吸聲板、發(fā)泡陶粒混凝土吸聲板、木材泡沫水泥吸聲板等。由中國建材總院和北京泰科立高新技術有限公司聯(lián)合研制的無機高效復合吸聲板將應用于深圳輕軌吸聲式疏散平臺工程，目前正在施工。
由中國建材總院主持完成的國家“863計劃”項目《交通路網(wǎng)用水泥基復合吸聲材料的研究》，于2005年通過原建設部科技司組織的部級鑒定。研究成果水泥基木梗復合吸聲材料以木質纖維材料構架為吸聲主體，通過優(yōu)化內部吸聲結構，設置表面強吸聲結構和吸聲材料---背板空腔共振吸聲結構輔助吸聲，提高吸聲降噪效果。通過混雜增強、板（網(wǎng)）狀材料增強、界面強化和組成優(yōu)化提高復合吸聲材料物理力學性能和耐久性。至今已在數(shù)十個吸聲降噪工程中使用5萬多平方米，顯著改善了大型交通路網(wǎng)的周邊聲環(huán)境。該成果獲2006年度北京市科技進步三等獎，2007年獲國家發(fā)明專利。
水泥基復合保溫隔熱材料
隨著我國建筑節(jié)能工作的全面推進，對保溫體系用保溫隔熱材料提出了新的需求，如熱工性能好、性價比高、耐久性好、施工方便，水泥基復合保溫隔熱材料能滿足這些要求，因此近年來研究與應用工作取得顯著進展。通過內部成孔、摻加超輕集料、優(yōu)化組成與配比等措施，降低水泥基復合材料密度，賦予其良好的保溫隔熱性能，同時保證基本使用性能和耐久性。主要有泡沫混凝土、保溫砌筑砂漿、水泥-EPS復合保溫材料等。
近10年來，泡沫混凝土在我國發(fā)展迅速。從原材料、生產工藝與裝備、應用技術到標準，已形成了相對完整的生產應用技術體系。近年來，利用泡沫混凝土中含有大量封閉孔隙，從而表現(xiàn)出良好的保溫隔熱性能的特點，將研發(fā)方向從輕質材料和輕質結構材料擴展到保溫材料，并取得成功。中國建材總院先后研制成功WYC10型泡沫發(fā)生器、CCW-2008型混凝土泡沫劑、FA泡沫混凝土憎水劑、密度為300kg/m3~900kg/m3的保溫隔熱用泡沫混凝土，制定行業(yè)標準《泡沫混凝土砌塊》（JC/T1062-2007），正在制定《屋面保溫隔熱用泡沫混凝土》行業(yè)標準。泡沫混凝土已廣泛用于屋面保溫隔熱工程、外墻外保溫工程、地暖隔熱工程、自保溫建筑砌塊和復合墻體填充材料等。
水泥基墻體屋面復合保溫材料是中國建材總院承擔的國家“十五”科技攻關課題《小城鎮(zhèn)新型建材技術研究與開發(fā)》的研究成果，2005年通過原建設部科技司組織的部級鑒定。水泥基墻體屋面復合保溫材料采用再生膨脹聚苯乙烯顆粒、無機復合膠凝材料，增強和改性組分，通過結構和組成優(yōu)化設計，采用物理成孔技術、混雜增強技術、界面強化技術、增粘保水技術、摻雜改性技術等制備而成，具有優(yōu)異熱工性能、物理力學性能和耐久性。該成果已實現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化，先后轉讓給國內10個省市區(qū)的22家企業(yè)，新材料已在江蘇等13個省市區(qū)的數(shù)百個建筑工程的700多萬平方米墻體和屋面保溫工程中使用，獲直接經(jīng)濟效益2.2億元，利稅6580萬元，節(jié)約資金1640萬元，回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫20.6萬立方米。同時先后獲中國建材集團公司科技進步一等獎、中建總公司科學技術成果獎，并被列為2006年全國建設行業(yè)科技成果推廣項目。
保溫砌筑砂漿是中國建材總院承擔的國家“十一五”科技攻關課題《鄉(xiāng)村建筑用經(jīng)濟型砌筑材料的研發(fā)與應用》的研究成果。該成果利用電廠爐底渣、粉煤灰為主要原料，研制成功干密度小于1100kg/m3、強度達到Mb5.0和Mb7.5、導熱系數(shù)小于0.25W/（m·K）、抗凍性能D25合格，并具有優(yōu)異的施工性能的砌筑砂漿，是節(jié)能復合砌塊和加氣混凝土砌筑最佳配套材料。利用保溫砌筑砂漿砌筑墻體，可顯著降低灰縫對墻體熱工性能的影響系數(shù)。
高性能輕集料混凝土
輕質高強多功能和高工藝操作性研究永遠是混凝土材料科學始終追求的目標。優(yōu)質的高性能輕集料混凝土與傳統(tǒng)混凝土相比，強度高，質量輕20%以上，而且更耐久（無堿-集料反應），在建造大跨度橋梁和超高層建筑時，結構自重會大幅度減輕，相應地材料用量會減少，基礎荷載也會降低，建筑總造價降低5%~20%.從建筑節(jié)能方面看，在我國北方采用高性能輕集料混凝土作外墻，冬季較實心黏土磚或普通混凝土可節(jié)能折合標煤約30%~50%.如考慮夏季降溫能耗，全年總建筑節(jié)能將達40%~60%.以上這些都會提高建（構）筑物的使用性能，降低工程總造價。因此高性能輕集料混凝土是水泥基復合材料輕量化的重要發(fā)展方向。
高性能輕集料混凝土是中國建材總院承擔的國家“十五”科技攻關課題《高性能輕集料混凝土的研究與應用》的研究成果。該成果首先在高性能輕集料混凝土用高性能輕集料的原料技術性能與加工工藝技術、原料配合比優(yōu)化設計、成型技術和燒成工藝參數(shù)等方面取得突破性進展，制備的高性能輕集料呈碎石狀，表層致密，具有較高的筒壓強度和低吸水率，在制備高性能輕集料混凝土時，該輕集料無需預浸泡，大大簡化施工工藝。其次在利用高性能輕集料配制高性能輕集料混凝土的配合比設計方法、輕集料混凝土集料上浮性評價體系、高性能輕集料混凝土用原材料及其技術條件、高性能輕集料混凝土制備工藝與應用技術、高性能輕集料混凝土的耐久性等方面的研究均取得顯著進展，形成了高性能輕集料混凝土制備、生產、施工的成套技術。在“十一五”期間重點開展了高性能輕集料混凝土的變形性能等關鍵性能研究和在建筑、道路與橋梁工程的應用開發(fā)，進展順利。
裝飾性水泥基復合材料
賦予水泥基復合材料的裝飾性，是提高材料自身價值的重要途徑。重要產品包括裝飾性砌筑材料、裝飾性建筑板材、裝飾砂漿和壓印混凝土等大類。
裝飾混凝土磚和砌塊的裝飾性來源于色彩、表面造型和后處理。從色彩而言，彩色和用于清水墻的本色混凝土磚和砌塊應屬于裝飾混凝土磚和砌塊范疇；就表面造型而言，裝飾混凝土磚和砌塊的裝飾性通過采用特制模具成型，脫模后表面裝飾性能通過凹槽、凸園弧、凹園弧、肋條、曲面等體現(xiàn)，可以是彩色或本色；采用專門的后處理設備對磚或砌塊進行后期加工，如劈離、鑿毛、噴丸、拉紋、研磨、水刷等，使其外表面具有良好的視覺效果，這是裝飾混凝土磚和砌塊的主要發(fā)展方向之一。此外，通過混合料不均勻拌合同樣可以產生良好的裝飾效果。日本的裝飾混凝土磚和砌塊研發(fā)工作處于世界領先地位，并廣泛應用。近年來，通過引進和消化吸收也取得進展，多功能裝飾混凝土砌塊已用于新農村建設。中國建材總院系統(tǒng)開展了劈離砌塊、鑿毛砌塊和條紋砌塊及防水劑研究，研制了劈離機、鑿毛機等后處理設備，主持制定了行業(yè)標準《裝飾混凝土砌塊》（JC/T641-2008）和國家標準《裝飾混凝土磚》。
歐美和日本等國開展裝飾性建筑板材研究較早，在生產技術、裝備和應用技術方面日益完善。我國尚處于發(fā)展階段，各種水泥基外墻裝飾板品種繁多，中國建材總院在此方面開展了大量研究，如2000年科技部小康住宅項目“住宅用GRC外裝飾系列產品研制與應用技術”、2002年原國家經(jīng)貿委技術創(chuàng)新項目“多功能成組立模復合墻板生產線工藝技術裝備開發(fā)”等，制定了行業(yè)標準《玻璃纖維增強水泥裝飾構件》（JC/T940）。在承擔國家“十一五”支撐計劃課題《鄉(xiāng)村建筑用經(jīng)濟型建筑墻板的研發(fā)與應用》期間，研制成功裝飾性外保溫板和外掛板，完成以外掛板為主要部件的三板一柱輕鋼結構建筑研究與實踐。
透水性混凝土
透水性混凝土是一類非封閉型多孔混凝土，采用特殊級配的集料、水泥、增強劑和化學外加劑等經(jīng)特殊工藝制成。由于集料級配特殊，在混凝土中含有大量的孔隙，并且這些孔隙是連通的。降雨時，雨水將沿這些貫通的“路線”進入路基，滲入地下。與普通混凝土相比，透水性混凝土的基本特征是高透水性。透水性混凝土在道路工程中的應用有兩種方式，即現(xiàn)澆透水性混凝土路面和制成透水性混凝土路面磚進行鋪裝。
在道路和地面工程中，德國、美國、日本等早已廣泛使用透水性混凝土及制品，尤其是日本。上世紀90年代，中國建材總院率先研制透水性混凝土及制品，透水性混凝土在北京御京花園試用，透水性混凝土路面磚在北京月壇地區(qū)使用。研究成果《透水混凝土制品的研究與應用》于1998年通過原國家建材局組織的部級鑒定，技術先后在北京、江蘇、內蒙古、山東等省市區(qū)推廣應用。近年來，隨著綜合國力的增強和認識的提高，透水性混凝土及制品在我國得到廣泛應用，正處于大發(fā)展階段，研究工作更加深入。2006年，鄭州會展中心廣場大面積使用透水性混凝土澆注，單體工程量為國內之最，取得了良好的社會環(huán)境效益。先后制定了行業(yè)標準《透水磚》（JC/T945-2005）、行業(yè)標準《透水性混凝土路面技術規(guī)程》（目前正在報批）。
??? 王武祥簡介：
??? 教授級高級工程師。現(xiàn)任中國建筑材料科學研究總院混凝土研究室主任。兼任中國建筑砌塊協(xié)會副理事長、中國硅酸鹽學會混凝土與水泥制品分會和房屋建筑材料分會理事、中國土木工程學會再生混凝土專業(yè)委員會副主任委員、全國水泥制品標準化委員會委員、全國墻體屋面及道路用建筑材料標準化技術委員會委員等。長期從事新型建筑材料、混凝土及其耐久性、特種工程與功能材料的研究開發(fā)與應用。
近年來承擔40多項省部級以上科研課題，其中主持完成了包括國家重點科技攻關課題、“863計劃”課題在內的科研課題10多項，主編標準5項。取得省部級鑒定成果17項；獲國家科技進步獎1項，省部級科技進步獎5項；獲發(fā)明專利1項，實用新型專利1項。發(fā)表論文近百篇，參與編寫專著和詞典7部。目前正在主持國家“十一五”科技支撐計劃課題1項、子課題2項。
在從事科研開發(fā)工作的同時，為國內多項重大工程（如山西引黃工程）和近百家企業(yè)提供了技術支持和技術服務。