本方向是响应国家 "双碳" 战略与绿色发展要求，针对我国大宗固体废弃物堆存量大、处置难，以及传统建筑材料高能耗、高碳排放的双重行业痛点，开展的交叉学科研究方向。致力于实现粉煤灰、矿渣、钢渣、建筑垃圾、尾矿等工业与城市固废的高值化、规模化、无害化利用，开发绿色低碳固废基建筑材料，从材料源头降低建筑行业碳排放，推动土木工程行业的可持续发展。

核心研究内容

1. 固废活性激发与胶凝化机理

系统研究不同种类固废的矿物组成、微观结构与水化活性特征；开发物理、化学、生物等多途径协同活性激发技术；揭示固废胶凝体系的水化反应动力学、水化产物形成与演化规律，为固废高掺量利用提供理论基础。

2. 固废基高性能胶凝材料设计

基于材料基因组学与人工智能技术，优化固废基胶凝材料的组分设计；开发高掺量固废水泥、碱激发胶凝材料等新型绿色胶凝体系；解决固废基材料早期强度低、收缩大、耐久性差等关键技术难题。

3. 固废在混凝土与制品中的协同利用

研究多种固废在混凝土中的协同作用机制；开发固废基高性能混凝土、再生骨料混凝土、固废基预制构件等；建立固废基建筑材料的性能评价体系与质量控制标准。

4. 固废基建筑材料全生命周期评价

建立固废基建筑材料从原料开采、生产制备、工程应用到废弃回收的全生命周期碳排放与环境影响评价模型；评估其环境效益、经济效益与社会效益，为政策制定与产业推广提供科学依据。

代表性研究基础与成果

• 主持国家自然科学基金、湖南省自然科学基金等多项相关课题，系统开展了大宗固废资源化利用的基础理论与应用技术研究；

• 在《Cement and Concrete Research》《Journal of Cleaner Production》等国际顶级期刊发表相关 SCI 论文 40 余篇，授权国家发明专利2项；

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研究展望

未来将进一步聚焦大宗难处理固废的高值化利用技术，推动固废基建筑材料的智能化、标准化与产业化发展，构建 "固废产生 - 资源化利用 - 工程应用" 的全产业链闭环，为我国建筑行业实现碳达峰碳中和目标提供核心技术支撑。