近日，我校威廉希尔中文官网刘洪波教授团队的超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)研究取得新进展，题为《Research on the preparation of eco-economical ultra-high performance concrete utilizing graphite tailings resources》学术论文在土木工程领域的TOP期刊《Construction and Building Materials》最新一期发表。

研究流程

随着工程需求的增加和环境条件的日益严峻，传统混凝土材料在某些工程应用中已显不足，而UHPC虽然有着极佳的力学性能和耐久性能，但受制于其高昂的成本一直难以大规模推广。刘洪波教授团队在大量理论和实践研究基础上，以黑龙江省的矿山固体废弃物石墨尾矿为原料，成功制备了具备高强度、高耐久性的石墨尾矿超高性能混凝土（GT-UHPC）。该项研究不仅显著降低了UHPC的生产成本和能源消耗，推动建筑行业向更环保、经济的方向发展；同时为石墨尾矿的资源化利用开辟了新途径，有助于缓解尾矿堆积造成的环境问题和安全隐患，该项研究响应了党的二十大报告提出的“推进各类资源节约集约利用，加快构建废弃物循环利用体系”的号召。

尾矿堆积的危害

GT-UHPC的环境和经济效益评估

据悉，2022年6月，研究团队开始进行石墨尾矿超高性能混凝土研究，研究过程中刘洪波教授在悉心指导的同时充分发挥研究生主动性，鼓励他们广开思路、大胆创新尝试，培养他们科研能力和创新能力。硕士研究生邓森文、白奇担任小组负责人，承担起试验设计和论文撰写等重要职责，团队成员还包括多名本科生，让本科生参与科研过程中的数据收集、试验操作等环节，有助于本科生将课堂知识与实际应用相结合，不仅能增强本科生的动手能力，还能激发他们的科研兴趣。目前该项技术相关的5篇论文也正在投稿中,2项发明专利正在申请中。

刘洪波教授团队一直深耕于土木工程材料和尾矿治理的研究，早在2010年就开始从事石墨尾矿的资源化利用研究，部分研究成果已经应用到在黑龙江省鸡西市实际工程。这个方向的研究不仅致力于解决工程技术问题，更是积极响应国家“固废资源化”战略和“循环经济”发展理念，与国家"十四五"规划中提出的"推动绿色低碳循环发展"和"加快发展方式绿色转型"的要求高度契合。

工程应用现场

商品混凝土拌合站现场

接下来，刘洪波教授团队将继续对标《黑龙江省产业振兴行动计划（2022―2026年）》，紧紧围绕“4567”现代产业体系布局，重点开展基于我省矿山固体废弃物的功能性建筑材料研究。（威廉希尔中文官网供稿）

研究细节详见期刊链接地址：

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.137102