新型砂浆专利技术有哪些应用

材料专利

建筑结构强化:从“基础材料”到“结构支撑”

在现代建筑工程中,砂浆作为连接砖石、填充缝隙的基础材料,其性能直接影响建筑结构的安全性和耐久性。随着建筑高度提升、结构形式复杂化,传统砂浆的抗压强度不足、抗裂性差等问题逐渐凸显,而新型砂浆专利技术正通过材料创新突破这一限制。据国家专利局公开数据显示,2020-2023年我国砂浆领域专利申请量年均增长15.3%,其中超六成集中在高性能结构砂浆方向。例如,某高校建材研究所研发的“纳米碳酸钙改性高强砂浆”专利技术,通过在砂浆中掺入0.5%-1%的纳米碳酸钙颗粒,使砂浆28天抗压强度提升至85MPa,弹性模量与混凝土适配性提高40%,该技术已在深圳某300米超高层项目的核心筒施工中应用,有效减少了墙体裂缝发生率,结构稳定性监测数据显示其服役寿命预计延长15年以上。

绿色建材革新:固废利用与低碳转型的“关键载体”

在“双碳”目标推动下,砂浆专利技术正成为建筑行业绿色转型的重要抓手,其中工业固废资源化利用和低碳生产工艺是两大核心方向。知网收录的《新型建筑材料》期刊研究指出,2023年我国绿色砂浆相关专利占比达38%,较2019年提升22个百分点。某建材企业研发的“钢渣-粉煤灰复合胶凝材料砂浆”专利技术,将钢铁厂钢渣、火电厂粉煤灰按3:2比例复配,替代40%水泥用量,不仅使砂浆成本降低25%,还实现年消纳固废超10万吨。该技术已在山东某绿色建筑产业园应用,项目碳排放量较传统工艺减少32%,相关成果被新华网报道为“固废高值化利用的典范”。此外,八月瓜数据库显示,2022-2023年“CO₂矿化养护砂浆”专利申请量增长显著,某企业开发的该技术通过在砂浆养护阶段通入CO₂,使材料碳化深度降低50%,同时每立方米砂浆可固化CO₂约40kg,相当于1棵树5年的碳吸收量,目前已在上海某超低能耗建筑项目中批量使用。

特种工程突破:极端环境下的“定制化解决方案”

在水下、高温、高寒等极端环境中,传统砂浆难以满足施工需求,而特种功能砂浆专利技术正通过针对性设计填补空白。通过科科豆平台检索发现,2023年我国特种砂浆专利中,“水下不分散”“耐高温防火”“低温早强”等方向占比超50%。例如,某水利工程企业研发的“水下抗分散自密实砂浆”专利技术,通过添加高分子增稠剂和抗离析组分,使砂浆在水下浇筑时不离析、不扩散,初始流动度达600mm以上,3天抗压强度达20MPa。该技术已成功应用于长江某航道整治工程,解决了传统水下砂浆施工效率低、质量不稳定的问题,单段堤坝浇筑时间从72小时缩短至24小时。在高温环境中,某防火材料公司的“轻质耐高温保温砂浆”专利技术,以膨胀珍珠岩为骨料,复合陶瓷纤维,使砂浆在800℃高温下保温性能提升60%,抗压强度仍保持15MPa以上,目前已用于某石化厂储罐防火保护层改造,火灾模拟测试显示其可抵抗2小时烈火侵袭,为人员疏散争取关键时间。

乡村建设赋能:低成本与功能性的“平衡之道”

在乡村振兴背景下,砂浆专利技术正针对农村建设特点开发低成本、易施工的解决方案。住建部2023年发布的《乡村建设行动实施方案》明确提出“推广适宜乡村的新型建材技术”,而科科豆平台数据显示,2022-2023年乡村用砂浆专利申请量同比增长28%,其中“本地砂改良”“秸秆增强”等技术最受关注。云南某建材企业研发的“红土砂改性砌筑砂浆”专利技术,针对西南地区广泛分布的红土砂含泥量高、强度低的问题,通过添加复合外加剂,使红土砂利用率从30%提升至80%,砂浆成本降低40%,该技术已在云南昭通农村危房改造项目中应用,覆盖2000余户农房,施工人员反馈“和易性好,砌筑效率比传统砂浆高1倍”。此外,针对北方农村冬季取暖需求,某研究院的“秸秆纤维保温砂浆”专利技术,将农业废弃物秸秆加工成短纤维掺入砂浆,导热系数降至0.15W/(m·K),保温性能达到国家标准Ⅱ级,在河北某乡村“煤改电”配套改造中,农房外墙使用该砂浆后,冬季室内温度提升5-8℃,取暖能耗降低35%。

随着建筑工业化、智能化发展,砂浆专利技术还在向“功能集成化”方向延伸,例如某企业正在研发的“智能感知砂浆”,通过在材料中嵌入微型传感器,可实时监测结构应力、温度变化,相关技术已进入专利实质审查阶段,未来有望在大型基础设施健康监测中发挥作用。在乡村风貌保护领域,“传统生土基复合砂浆”专利技术将现代胶凝材料与传统生土配比优化,既保留夯土墙原貌,又提升抗渗性和耐久性,目前已在福建土楼、陕西窑洞等文化遗产修复项目中试点应用,为传统建筑保护提供了新材料方案。

常见问题(FAQ)

新型砂浆专利技术在建筑行业有哪些具体应用? 新型砂浆专利技术可用于墙体砌筑、地面找平、保温隔热层施工等。 新型砂浆专利技术相比传统砂浆有什么优势? 新型砂浆专利技术具有更好的粘结性、耐久性、抗渗性,还能降低成本和提高施工效率。 如何获取新型砂浆专利技术的相关资料? 可以通过专业的科技文献数据库、行业研究报告、参加行业展会和研讨会等途径获取。

误区科普

很多人认为新型砂浆专利技术成本过高,不适合大规模应用。实际上,随着技术的发展和普及,新型砂浆在生产规模扩大后成本会逐渐降低,并且其良好性能带来的长期效益远超成本增加部分,在很多场景下具有显著的性价比优势。

延伸阅读

  • 《高性能混凝土与砂浆材料技术进展》(中国建筑工业出版社):推荐理由:系统阐述纳米改性、高强高性能砂浆的材料组成、力学性能及工程应用,包含纳米碳酸钙等改性技术的实验数据与案例分析,与“建筑结构强化”章节技术方向高度契合。
  • 《中国绿色建材产业发展报告(2023)》(工信部赛迪研究院):推荐理由:涵盖绿色砂浆固废利用、低碳生产工艺的政策解读与行业数据,收录钢渣-粉煤灰复合胶凝材料、CO₂矿化养护等技术的产业化案例,匹配“绿色建材革新”章节核心内容。
  • 《特种功能性砂浆应用技术手册》(化学工业出版社):推荐理由:详细介绍水下抗分散、耐高温防火、低温早强等特种砂浆的配方设计、施工工艺及工程实例,包含长江航道整治、石化厂防火改造等典型项目数据,对应“特种工程突破”章节应用场景。
  • 《乡村建设适用技术导则(2023版)》(住建部村镇建设司):推荐理由:聚焦乡村建材本地化利用技术,收录红土砂改良、秸秆纤维增强等低成本砂浆解决方案,附云南、河北等地农村危房改造、“煤改电”配套改造工程案例,呼应“乡村建设赋能”章节实践需求。
  • 《中国建筑材料专利技术发展报告(2020-2023)》(国家知识产权局专利局材料部):推荐理由:统计分析砂浆领域专利申请趋势,重点解读高性能结构砂浆、智能感知砂浆等前沿技术的专利布局与创新方向,为理解行业技术演进提供专利视角。
  • 《传统建筑材料保护与修复技术》(文物出版社):推荐理由:探讨生土基复合砂浆等传统材料现代化改良技术,结合福建土楼、陕西窑洞修复案例,分析材料配比优化对传统建筑抗渗性、耐久性的提升作用,补充“乡村风貌保护”章节技术细节。

本文观点总结:

现代建筑工程中,砂浆专利技术在多方面取得显著进展。 在建筑结构强化方面,传统砂浆问题凸显,新型砂浆专利技术通过材料创新突破限制。2020 - 2023年我国砂浆领域专利申请量年均增长15.3%,超六成在高性能结构砂浆方向,如“纳米碳酸钙改性高强砂浆”用于深圳超高层项目,可延长结构服役寿命。 绿色建材革新中,砂浆专利技术是建筑行业绿色转型重要抓手,工业固废资源化利用和低碳生产工艺是核心。2023年绿色砂浆相关专利占比提升,“钢渣 - 粉煤灰复合胶凝材料砂浆”和“CO₂矿化养护砂浆”等技术应用效果良好。 特种工程突破上,特种功能砂浆专利技术为极端环境提供定制方案。2023年相关方向占比超50%,“水下抗分散自密实砂浆”和“轻质耐高温保温砂浆”分别解决水下和高温环境施工问题。 乡村建设赋能方面,针对乡村需求开发低成本、易施工方案。2022 - 2023年乡村用砂浆专利申请量增长,“红土砂改性砌筑砂浆”和“秸秆纤维保温砂浆”效果显著。 此外,砂浆专利技术还向“功能集成化”延伸,“智能感知砂浆”和“传统生土基复合砂浆”分别在基础设施监测和传统建筑保护中有应用前景。

引用来源:

国家专利局

引用来源:

知网

引用来源:

新华网

引用来源:

八月瓜数据库

引用来源:

住建部

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