西安科技大学自 2008 年开始就对煤矿火灾快速控制技术及成套装备研究着手开始研究，目前此项技术已经成熟并在全国开始推广应用。该项研究成果在理论、技术、装备等方面取得了多项重大创新，与之相应的三个内容分别经山东省科技厅，中国煤炭工业协会组织鉴定，认项目整体上达到国际先进水平，液态二氧化碳直接灌注灭火技术居国际领先水平。成果于 2012 年 9 月获山东省科学技术进步二等奖，该项目申请专利 4 项。技术转化形成 10 余个新产品，实现了产业化，多个产品成为国家矿山应急救援中心建设项目指定采购产品，提高了我国煤矿火灾防治技术装备的水平。

该技术是利用超临界流体的溶解能力，先将溶质溶解在超临界流体中，然后使超临界流体在非常短的时间内，经过特制的喷嘴喷出至低压或常压环境中进行减压膨胀，形成以音速传递的机械搅动，使溶质在瞬间形成大量晶核黄素，并在短时间内形成晶体的生长，从而形成大量粒径及形态均一的亚微米以至纳米级微细颗粒。本技术的工艺流程如下图所示从钢瓶中出来的CO2经过冷却后由高压柱塞泵加压到设定的操作压力后进入萃取槽中，使原料能充分溶解于超临界CO2流体中。将溶解了原料的超临界CO2流体加热到合适的膨胀温度，经过喷射装置快速喷射至粒子收集器（喷雾干燥器）中，以获得粒径小且均匀的微细颗粒。根据溶液的膨胀条件和喷嘴的几何条件，可将析出的固体微粒的尺寸控制为微米级或纳米级。与常规的超细粉制备方法相比，本技术具有明显的优点：（1）仅通过改变体系的压力和温度而实现，无需添加其他物质，避免了其他杂质对产品的污染。（2）不涉及大量流体溶剂的使用，减少了废水的排放和回收溶剂时的能耗。（3）使用的超临界流体一般只需再压缩即可循环使用，大大简化了工艺流程，而常规溶液结晶的操作步骤多，晶体收率不高。（4）常规的溶液结晶方法较难获得粒径单一的产品，而本技术可获得粒度分布狭窄的晶体并易于调整。

随着机器人自动化焊接的广发应用，更进一步适应环保要求，研发出适应机器人焊接的无镀铜系   列实芯焊丝，即可满足机器人长时间作业，又在生产中去除了酸洗、镀铜等污染环节，是一种绿色环 保新工艺。该项目市场大、见效快适合于规模化大批量生产。

随着铝合金结构和机器人自动化焊接的广发应用，研发出适应机器人焊接的新型高强铝合金系列焊丝，可满足机器人长时间焊接作业，送丝流程。通过熔池小冶金，可进一步提高焊缝强度。该技术包括 成熟的配方、生产工艺及生产线二条。

本成果提出了废旧混凝土大尺度块体循环利用的思想；建立了再生混合混凝土以及高强化再生混合混凝土的非线性强度预测公式及考虑内、外双尺寸效应的再生混合混凝土强度预测公式；提出了再生混合混凝土基本徐变的预测方法；沉淀形成了再生混合混凝土从理论到实践验证的完整体系，编制了相关标准，为废旧混凝土的高效循环利用开辟了一条新路。若我国废旧混凝土的1/4采用再生块体混凝土技术进行循环利用，每年可减少水泥和天然砂石用量分别约750万吨和3750万吨，降低CO2排放约620万吨，节省商品混凝土费用约65亿元，社会经济效益显著。本成果已在广东、福建、贵州等地的多项实际工程中成功应用。获得了全国发明展览会金奖及2016年度高等学校科学研究科技进步一等奖。

项目组在国家自然科学基金重点项目和国家重点研发计划等 项目的资助下，历时15年，通过大量模型试验、理论研究、数值模拟、设计理 论与方法研究以及工程实践，取得了系统的技术成果，形成了钢管约束混凝土结 构技术。项目的主要创新性技术内容如下：1.创建了钢管约束混凝土结构体系，解决了传统的钢管混凝土和型钢混凝土结 构节点复杂等系列技术难题。2.建立了钢管约束混凝土构件的静力与抗震性能分析理论及方法，提出了构件 设计技术。3.建立了钢管约束混凝土构件的受火分析理论与方法，提出了构件抗火设计技 术。4.建立了钢管约束混凝土结构梁柱节点的静力与抗震性能分析理论及方法，提 出了节点设计技术。5.建立了高层、复杂钢管约束混凝土结构体系的弾塑性有限元高效分析方法，

(2018年度高等学校科学研究优秀成果奖(科技进步奖)一等奖) 成果简介： 随着国民经济的快速发展，我国进行了世界上最大规模的土木工程建设，其 中钢一混凝土组合结构在高层、大跨、重载结构中得到广泛应用，发展钢一混凝 土组合结构是结构工程领域未来发展的重要趋势。但传统的钢管混凝土和型钢混 凝土结构存在节点复杂、施工困难、高强钢材和高强混凝土难以应用等问题；除 此之外，传统的钢管混凝土构件耐火极限偏低，防火成本高，传统的型钢混凝土 构件存在抗震性能不足等问题；这些长期无法解决的问题阻碍了钢管混凝土和型 钢混凝土结构在工程中的进一步广泛应用。 针对这些问题，项目组在国家自然科学基金重点项目和国家重点研发计划等 项目的资助下，历时15年，通过大量模型试验、理论研究、数值模拟、设计理 论与方法研究以及工程实践，取得了系统的技术成果，形成了钢管约束混凝土结 构技术。项目的主要创新性技术内容如下： 创建了钢管约束混凝土结构体系，解决了传统的钢管混凝土和型钢混凝土结 构节点复杂等系列技术难题。 建立了钢管约束混凝土构件的静力与抗震性能分析理论及方法，提出了构件 设计技术。 建立了钢管约束混凝土构件的受火分析理论与方法，提出了构件抗火设计技 术。 建立了钢管约束混凝土结构梁柱节点的静力与抗震性能分析理论及方法，提 出了节点设计技术。 建立了高层、复杂钢管约束混凝土结构体系的弾塑性有限元高效分析方法，提出了结构体系抗震设计技术。

本项目是利用加气混凝土主要物相托贝莫来石，对托贝莫来石进行活化和托贝莫来石再水化来制备超轻绝热保温板材。该保温板材属于硅酸钙绝热材料体系，具有制备能耗低、容重轻、导热系数小等优点，可获得最佳的节能效果，有利于能源节约。微孔硅酸钙绝热材料是继膨胀珍珠岩、岩棉和矿棉之后的第三代优质绝热材料，其绝热性能是最重要的使用性能，可应用于各种高温绝热保温场合，在电力、冶金、石化、建筑、船舶等领域被广泛使用，比如电力保温，工业窑炉、船舱甲板、冷库等等。本项目采用活化的加气混凝土尾渣，可省去静态法二次反应所必须的凝

解决混凝土结构服役性能提升的关键技术难题，在混凝土结构性能的可控提升技术，加固材料的高效利用技术，力学性能和耐久性能的综合提效技术等方面取得了一系列创新成果。

成果的背景及主要用途： 在我国钢产量大、钢种适于房屋建设且粘土砖禁用政策出台的背景下，钢管混凝土结构及钢结构住宅技术因其材料轻质高强且可回收等优势，成为节能、环保和可持续发展的建筑技术，既是社会发展和科技进步在建筑业的集中体现，也是未来建筑结构发展的趋势，近年来得到了专家学者的广泛关注和国家政策的大力支持。但是，矩形钢管混凝土结构在我国起步较晚，梁柱节点存在构造、受力和施工上的不足，解决梁柱节点问题是推进建筑可持续发展的迫切需要。十多年来，本课题组围绕矩形钢管混凝土梁柱节点，先后开展了计算理论、节点构造、新型节点等关键技术的系列研究，并通过工程应用，形成了成套的矩形钢管混凝土梁柱节点技术，为矩形钢管混凝土和住宅钢结构的应用提供了重要科学依据和关键技术支撑。 技术原理与工艺流程简介： 1、倒角型隔板贯通节点技术：提出了圆弧倒角型和倒角放坡型隔板贯通式节点形式，减轻了梁翼缘与隔板连接处的应力集中，避免节点发生脆性破坏。研究了倒角型隔板贯通节点的静动力性能，确定了节点的应力分布规律、破坏机理和滞回性能，推导了节点拉伸承载力计算公式。 2、长挑出隔板贯通节点技术：提出了长挑出隔板贯通节点，使塑性铰外移，提高节点域抗震性能。研发了新型柱端加载装置，解决了现有加载装置难以准确模拟节点受力状态的技术难题，发现该节点抗震性能良好，并得到了混凝土强度等级、内隔板厚度及加强板长度等参数对节点性能的影响规律。 3、全螺栓隔板贯通节点技术：提出了全螺栓隔板贯通节点和下栓上焊隔板贯通节点，克服了焊接质量难以保证的技术难题，实现了节点技术的突破，解决了一般节点制作安装周期长、人工费用高等技术问题，并获得国家发明专利。 技术水平及专利与获奖情况： 该项科研成果获得发明专利 3 项，达到了国际领先水平。 应用前景分析及效益预测： 本项目所涉及的研究内容解决了传统矩形钢管混凝土梁柱节点存在的应力集中、脆性破坏和构造尺寸偏大等问题，并提出了理论计算方法，为钢管混凝土梁柱节点后续研究奠定了基础和宝贵的实践经验。多项新的节点技术在国内甚至在国际上都是领先的，有着很广阔的应用前景。例如，全螺栓隔板贯通节点的连接全部采用高强螺栓，避免了现场焊接，施工方便，承载力高，同时实现了塑性铰外移，保证了结构的安全。 应用领域： 该科研成果已经成功应用于多项矩形钢管混凝土结构工程，应用可推广程度很高，取得了巨大的经济效益。