项目申请书模板

1、重庆市科技攻关计划项目立项申请书项目名称所属专项申报单位申 请 者联系电话组织部门起止年限填报日期重庆市科学技术委员会二 七年元月制-1-填报说明请不要修改本申请书模板中表格的结构，结构的改变可能导致申报系统拒绝受理。1本申请书适用于向市科委申报各类科技攻关计划项目。2立项申请书由项目的主承担单位填写，经项目组织部门或区县（自治县、市）科委审查同意（盖章）后，一般项目一式五份，重点项目一式七份，重大项目一式七份（含可行性研究报告），且重点项目以上需查新报告，并附申报软盘一张报送重庆市科委。3立项申请书所列内容都要据实填写，简明扼要，外文名词同时用外文和中文表达，第一次出现时，外文名词要写全称和

2、缩写，再出现同一词时可以使用缩写。4立项申请书中未列但需说明的内容可加附页，相关技术文献、证明文件等材料应作为附件一同上报。5项目研究内容、主要技术和经济指标、成果提供方式、进度安排等内容，将成为项目任务书的主要内容，请慎重填写。6项目组主要研究人员应在申请书上亲自签名以示同意合作。7立项申请书一律要求用A4纸张打印，否则不予受理。8所有申报材料恕不退还，请注意留底。9申报单位是重庆市内注册的独立法人单位，具有为项目实施提供良好的科研条件和充足匹配经费的能力。10申报的科技项目应符合重庆市科委发布的科技计划项目申报指南要求，并在重庆市内实施。11科技攻关计划项目分三个层次给予资助：重大项目（1

3、00 万元以上）、重点项目（ 30-60 万元）、一般项目（10-20 万元）。12项目负责人具有良好的信誉和完成项目的能力，无逾期未结题的科技项目，在研科技项目不超过1 项，且同一年度内只能申请1 项市级科技项目。13项目负责人应当具备重庆市科技计划项目管理办法规定的基本条件。-2-一、主要研究内容(限150字内)主要技术经济指标(限150字内)创新点及可能获得的成果和知识产权-3-二、项目主要研究人员（含主要合作单位参加人员）4三、项目立项的必要性及市场需求分析1. 项目技术攻关的必要性混凝土已成为应用最广、用量最大的结构工程材料，但混凝土过大的收缩一直是困扰混凝土工程质量的一个重要因素，

4、收缩引发的裂纹，不仅影响混凝土结构的美观、降低混凝土结构的刚度、影响混凝土结构的使用寿命，而且严重时对混凝土结构性能有很大的破坏作用，甚至出现工程质量事故。近年来高性能混凝土（ HPC）及高强混凝土（ HSC）的大规模工程应用，又使得混凝土收缩开裂问题受到越来越多的关注，这是因为高性能混凝土（ HPC）及高强混凝土（ HSC）要求高强度、高流动性和高耐久性，为了达到 HPC的这些良好性能， HPC的拌和水量减小，水泥用量增加，并且加入了具有反应活性的细掺料 ( 如硅灰和矿渣微粉等 ) 和外加剂 ( 如超塑化剂和高效减水剂等 ) ，这些措施在提高 HPC强度、抗渗性和耐久性的同时也增加了混凝土的

5、自收缩和干燥收缩，使混凝土开裂可能性进一步加大。另一方面，建筑节能的推进加快了轻质墙体材料，如加气混凝土、轻集料混凝土的应用，虽然这些墙体材料具有良好的保温隔热性能，生产成本低廉，但收缩则比传统采用的烧结墙体材料大，由此引起的建筑物外围护结构开裂的机率增加，围护结构开裂在影响建筑物的外观质量、耐久性和节能效果的同时，也可能引起更为严重的工程质量事故。这些新型墙体材料易收缩开裂的特性也一定程度上影响到这些墙体材料的推广应用。如何减少或防止混凝土及其制品因收缩而产生的开裂，一直是国内外研究者感兴趣的课题，也是当前建筑工程界和建筑材料生产厂家急于想解决的问题。目前采用的方法主要有两大类： 1) 通过

6、建筑构造手段来进行解决，如设置接头的方法，让收缩变形主要发生在接头附近，以减少其他区域产生裂缝的可能性，但安装这样的接头费用昂贵，特别不适用于垂直的结构如墙、柱等。而且这种方法仅仅是使收缩变形的区域相对集中，而不是减少产生收缩。 2) 改善材料性能，目前采用的方法有改变混凝土或制品的组成、生产方法，由于混凝土结构的开裂危害性非常大，目前从材料性能改善角度降低混凝土收缩开裂的技术相对较多，如改变混凝土中水泥用量和集料类型以及加强养护，但目前使用较多的是在混凝土搅拌时加入膨胀剂、纤维和加强养护方式。在混凝土中掺加膨胀剂已成为解决混凝土干缩的重要途径，目前已被广泛应用于补偿收缩混凝土、自应力混凝土及

7、无收缩自流型灌浆材料等；在混凝土中添加纤维，可以提高混凝土的抗拉强度，减少干燥收缩造成的裂缝量，但是纤维价格昂贵，而且存在与混凝土的相容性问题，制约了纤维混凝土的大量推广；控制混凝土内外温差和浇水等养护施工措施仅仅能推迟收缩变形的产生，但不能真正减小最终收缩值，最近有人提出“内部养护”概念，即在混凝土中掺入水饱和轻质集料替代普通集料，这种集料空隙率比较高，内部有储蓄水，在水泥水化过程中可以释放并供应所需水量以避免或减少自干燥的发生。这些方法虽然一定程度上可控制混凝土及其制品裂纹的产生量和时间，但存在成本显著增加，或混凝土施工和质量控制难度增加，或存在使用受限等不足，因此减少混凝土及其制品收缩的

8、新技术、新材料和新方法为大家广泛关注。减缩剂（ Shrinkage Reducing Agent，SRA）是一种可方便掺入新拌混凝土中的水溶性5液体。在人们开始关注混凝土收缩危害时就开始有人研究减缩剂及其类似外加剂，通过降低混凝土孔隙水表面张力的外加剂使用，使得因水化或因干燥而使混凝土中水总量减少时，毛细孔收缩压力引起的收缩应力显著降低，从而降低混凝土收缩而起到减少开裂的作用，国内外都将这类外加剂称为减缩剂，相比于其他改善混凝土及其制品开裂的方式，使用减缩剂具有很多优点，可像普通混凝土外加剂一样方便掺入混凝土中，其掺量比膨胀剂小，在 2 3之间，通常碱含量比较低；由于减缩剂是水溶性液体，能在混

9、凝土中均匀分散，克服了纤维与混凝土相容性问题；特别是相比于其他方法的减缩防裂效果还存在争议的情况下，减缩剂使用可降低混凝土及其制品收缩 30%以上，这足以防止绝大部分因收缩引起的开裂现象出现。正是由于减缩剂这些特殊效果，已成为国内外混凝土辅助材料研究的新热点，特别在我国工程建设规模如此宏大的现阶段，我国也有较多研究单位甚至企业开展减缩剂的研究开发，取得了一些研究成果，个别厂家已进行试生产。但减缩剂的研究与应用还有很多问题有待解决： 1) 国内目前还无厂家进行减缩剂规模化生产，甚至国外一些大的混凝土外加剂公司也只是在宣传资料上介绍其减缩剂产品，通常连样品也无法提供，因此减缩剂生产技术与工艺的实用

10、化是减缩剂研究与应用首先应解决的问题； 2) 国内能提供的减缩剂价格每吨高达 2 万元，国外产品价格更高，低成本减缩剂生产技术是减缩剂推广应用的关键问题之一； 3) 目前国内外减缩剂生产多采用高挥发性组分，不论是生产和使用过程中高挥发组分的控制是使得减缩剂成为绿色建材产品的难点之一； 4) 目前所有开发的减缩剂，包括本项目申请单位开发的在内，都存在与其他混凝土外加剂相容性的问题，即使用了减缩剂将会影响其他混凝土外加剂的使用效果，如影响减水剂减水效果，因此改善或避免减缩剂和其他混凝土外加剂存在的相容性问题，是减缩剂应用必须解决的问题。项目申请单位重庆市江北特种建材有限公司和重庆大学较早就开始关注

11、混凝土及其制品收缩开裂问题。重庆市江北特种建材有限公司是我国混凝土膨胀剂最大生产厂家之一，多年来围绕改善混凝土收缩开裂，开发了多种规格和不同性能的膨胀剂，减缩剂也是最近考虑开发的产品。重庆大学一直与重庆市江北特种建材有限公司有广泛的合作，特别在混凝土外加剂方面的合作非常紧密，重庆大学近年来在减缩剂的研究开发上获得比较大的突破，“聚丙烯酸盐类减缩剂及其制备方法” 已获得国家发明专利授权。本申请项目正是发挥重庆市江北特种建材有限公司在混凝土外加剂生产和应用上的优势，以重庆大学的专利技术为核心，通过关键技术的研究实现减缩剂的工业化生产；同时以聚丙烯酸盐类减缩剂可使用低挥发性组分甚至水溶液组分的优点，

12、开发出低或无挥发性组分的减缩剂；通过复合和应用技术研究，达到减缩剂的低成本高效利用技术。本项目因具有专利技术将会促进我市外加剂行业的减缩剂产品在国内领先地位，新型减缩剂的开发应用为我市重要工程结构质量控制和建筑节能推进提供了一条新的简便有效途径，也有利于促进项目申请单位成为国内外加剂品种最为齐全的生产厂家之一，提升我市新材料产业在国内同行中的地位。72. 项目的市场需求分析8减缩剂最初开发目标是用于混凝土结构，但可开拓的市场是水泥基建筑材料制品和压蒸硅酸盐建筑材料制品，现采用的为内掺形式，项目研究还将开发涂刷使用形式。按 06 年重庆预拌混凝土 1500 万立方米中的 1/10 用于较重要混凝

13、土结构，一般情况下混凝土用水量为 150200kg/m3，减缩剂掺量为混凝土拌和水的 2左右，则减缩剂年用量将达到 4500 吨，如果以本项目开发的减缩剂用量降低为每立方米混凝土 1.5kg ，则年需求2250 吨。重庆市每年各类墙体材料制品超过 2000 万立方米，也按 10%可使用减缩剂外涂，用量按每立方米 0.5kg 计算，则年需求 1000 吨，仅重庆近期就存在 3000 吨以上的市场，按每吨 1.5 万元计算，可形成年产值近 5000 万元的产业。全国减缩剂的近期市场容量在 6 万吨以上。随着对建筑工程质量和建筑节能要求的提高，减缩剂的用量将呈快速增长趋势，如使用比例上升至 20%，

14、重庆市就有上亿元的市场需求。减缩剂另一巨大的市场需求是建筑再装修工程，目前已建建筑 5-10 年就需要进行再装修，再装修引起的墙体开裂也是很多情况下难以克服的问题。无论是国内市场还是重庆市场都有较大的市场需求，而且将呈逐渐增长趋势。减缩剂在结构工程中的使用虽然要增加成本，但考虑到减缩防裂效果，相比其他方法仍有一定的竞争力。以本项目开发的减缩剂，每立方米混凝土减缩防裂成本为45 元计算，目前减缩防裂成本相对比较低的膨胀剂，按膨胀剂每立方米混凝土掺量40kg，每吨膨胀剂1200 元计算，则每立方米减缩防裂成本为 48 元，但膨胀剂使用还需要加强养护，总成本比减缩剂的高；但如果以成本比较高的纤维减缩

15、防裂技术进行对比，减缩剂的经济优势则比较明显，按每立方米纤维掺量 0.9kg （有机纤维），每吨纤维 6 万元，则每立方米混凝土减缩防裂成本达到 54 元。减缩剂由于使用方便，施工控制要求低，此外减缩剂还可以用于已生产的建材制品和已建混凝土结构，这是其他减缩防裂技术所无法相比的。因此减缩剂将会被混凝土结构的施工单位和建筑材料制品生产厂家快速接受。四、相关领域国内外技术现状、发展趋势及申报单位现有工作基础9（重 点、重大项目还需提供查新报告）1. 国内外技术现状及发展趋势减缩剂的作用原理是其有效组分存在于混凝土中孔隙水内，在因水泥水化和干燥以及其他原因使得混凝土中水分减少时，通过降低混凝土孔隙，

16、特别是毛细孔水的表面张力，从而降低因收缩引起的收缩应力，避免因过大收缩引起混凝土的开裂。因为减缩剂掺量较小，又为水溶性液体，可以方便在混凝土生产中均匀混入，而且对掺加减缩剂的混凝土后期养护等没有特殊要求，因此减缩剂的减缩防裂技术是从根本上主动解决混凝土收缩开裂的一种技术。世界上第一批减缩剂（ SRA）是由桑约（ Sanyo）化学工业有限公司和日本水泥有限公司在 1982 年合作开发出来的，其主要成份是聚烷基醚乙二醇，一种低酒精的烯化氧加成化合物。目前国外使用的减缩剂化学组成主要为聚醚或聚醚类衍生物，其通式可用R10(A0)nR2 表示，其中 A 为碳原子数 24 的环氧基； n 一般为 2 5

17、， R为烷基、环烷基或苯基。从美国专利文献资料看，常用的单组分型减缩剂有一元或二元醇类减缩剂、氨基醇类减缩剂、聚氧乙烯类减缩剂、烷基氨类减缩剂等；复合型减缩剂主要有低分子量的氧化烯烃和高分子量的含聚氧化烯链的梳型聚合物、含仲或叔羟基的亚烷基二醇和烯基醚马来酸酐共聚物、烷基烯加成物和亚烷基二醇、亚烷基二醇或聚氧化烯二醇与硅灰、烷基醚氧化烯加成物和磺化有机环状物以及烷基醚氧化烯加成物和氧化烯二醇等复合减缩剂。日本研究开发的混凝土减缩剂则主要有聚丙撑二醇、环氧乙烷甲基、苯基、环烷基和氨基衍生物。目前国内减缩剂的研究开发因为我国巨大的建筑工程建设规模所推动，已有多家研究和生产的单位从事减缩剂及相关产品

18、的开发研究。我国学者早在 1990 年代初就关注国外减缩剂的技术发展，包括项目申请单位之一的重庆大学与国内其他研究单位，如南京大学、浙江大学和南京水科院、冶金部建研院、江苏省建科院和天津建科院相继开始进行混凝土减缩剂的研究，但目前只有少数研制出可产业化的产品，个别单位已试生产并在工程上试用，取得了良好的效果。一些关于减缩剂或减缩防裂剂类似产品的报道，其化学组成和减缩性能与国外资料所介绍的减缩剂有明显不同。江苏建科院于 1999 年着手进行这一课题的研究，现已成功开发出有效降低砂浆和混凝土收缩的 JSJ 减缩剂；天津市建筑科学研究院研制开发的多功能抗裂减缩剂，是一种无氯、低碱 ( 总碱量 3 )

19、 、低掺量 ( 掺量为水泥重量的2.0 2.5 ) 的多功能液体抗裂减缩剂；南京大学提出了一种混凝土减缩剂的化学合成方法乙氧基化或丙氧基化，该反应使用小分子醇和环氧乙烷或环氧丙烷，掺量在1%-3%之间，当掺量为 2%时混凝土强度没有明显的影响, 但当掺量增加到 3%时混凝土强度将下降5% 15 %。目前国内外已有的减缩剂技术和产品主要存在价格高和影响混凝土强度两大不足，未能得到很好的推广应用。日本几种减缩剂的价格都在 600 日元 / 公斤以上，掺量也在 2%以上，每立方混凝土造价上涨 20008000 日元，一般工程难以接受；在美国减缩剂的使用也使得每立方混凝土的造价上升 33 美元以上。从

20、减缩剂减缩原理与使用环境来看，其发10展趋势不外乎以下三个方面：(1) 非离子表面活性剂成为首选。非离子表面活性剂在水溶液中不是以离子状态存在 , 稳定性好 , 且不易受电解质存在的影响 , 也不易受酸碱的影响 , 与其他表面活性剂相容性好 , 在固体表面上不发生强烈的吸附 , 对混凝土强度的影响小。(2) 单组分向多组分发展。减缩剂中多组分间的协同效应使混凝土中毛细孔水的表面张力更小 , 减缩效果更明显 ; 各组分短期和长期的作用效果不同 , 其减缩性能互补使得减缩剂长期的减缩效果不至于有大幅度的下降。(3) 由单一减缩功能向多功能转变。多功能减缩剂在减缩的同时还有减水、引气和抗冻等功效。本

21、项目申请单位之一的重庆大学正是根据减缩剂以上发展趋势和要求，从完全不同于现有的减缩剂合成技术出发，开发出了一种聚丙烯酸盐类减缩剂，已获得国家发明专利授权，从该项技术的原理来看，可以采用水溶性组分，至少可采用低挥发性组分，虽然未完全克服内掺影响混凝土强度的不足，但由于本身有明显的减水作用，对强度的总体负面影响非常小。2. 申报单位现有工作基础11五、项目计划目标及主要研究内容1. 主要目标在已获得国家发明专利授权的“聚丙烯酸盐类减缩剂及其制备方法”的基础上，通过优化分子结构和复合技术，使得减缩剂在具有优异减缩功能的同时，对混凝土强度无不利影响，且与混凝土其他外加剂具有比较好的相容性；通过脂化和聚

22、合等工艺的关键技术研究，确定减缩剂工业化生产的工艺参数，实现工业化生产；通过低挥发组分和水溶性组分的选择，研究减缩剂的绿色化生产途径；研究减缩剂与其他外加剂复合技术和减缩剂外涂技术，达到减缩剂低成本高效应用。最终将得到聚丙烯酸盐类减缩剂的改进配方和生产工艺参数，掌握减缩剂绿色化生产的技术途径，获得减缩剂低成本高效应用技术。2. 研究与开发内容（重大项目应有课题设置方案）12主要研究内容：1 聚丙烯酸盐类减缩剂分子结构优化根据混凝土减缩剂的减缩机理和高分子材料化学、材料分子设计理论，结合减缩剂的使用技术要求，对已获国家发明专利授权的聚丙烯酸盐类减缩剂的分子结构进行优化，使其满足不同的使用条件。1

23、）可内掺的聚丙烯酸盐类减缩剂的分子设计；2）涂刷型聚丙烯酸盐类减缩剂的分子设计。2 聚丙烯酸盐类减缩剂生产关键技术研究原聚丙烯酸盐类减缩剂采用有机溶剂，存在分离工艺和一定的环境污染问题，根据实际生产条件选择水为溶剂，在研究以水为溶剂的聚丙烯酸盐类减缩剂绿色生产工艺的基础上，进行生产工艺参数的优化：1）调整脂化与聚合顺序确定聚丙烯酸盐类最佳生产工艺；2）聚丙烯酸盐类减缩剂中间体生产工艺；3）聚丙烯酸盐类减缩剂聚合工艺。3 聚丙烯酸盐类减缩剂性能研究13由于聚丙烯酸盐类减缩剂目前主要用于结构混凝土，而且将以内掺形式用于混凝土中，将重点研究内掺混凝土中对混凝土性能的影响：1）聚丙烯酸盐类减缩剂对水和

24、饱和氢氧化钙溶液表面张力的影响；2）聚丙烯酸盐类减缩剂与其他混凝土外加剂的相容性；3）聚丙烯酸盐类减缩剂对混凝土收缩性能的影响；4）聚丙烯酸盐类减缩剂对新拌混凝土性能的影响；5）聚丙烯酸盐类减缩剂对硬化混凝土性能的影响。4 聚丙烯酸盐类减缩剂生产与应用技术1) 利用现有聚羧酸盐减水剂生产线上进行减缩剂的工业化生产试验；2) 聚丙烯酸盐类减缩剂与减水剂复掺使用技术；3) 聚丙烯酸盐类减缩剂内掺与涂刷技术的应用比较；4) 结构混凝土和建筑材料制品的聚丙烯酸盐类减缩剂涂刷应用技术。143. 项目的技术关键，包括技术难点、创新点研究项目需要解决以下技术关键：1) 减缩剂的相容性改善（ 1）减缩剂与其他

25、外加剂的相容性。减缩剂与混凝土其他外加剂，特别是与减水剂相容性问题是目前减缩剂普遍存在的问题，这已成为制约减缩剂作为内掺在混凝土中的应用，因为绝大部分混凝土都要采用减水剂，而且很多情况下必须使用减水剂，实际应用中不太可能因为减缩剂的使用而不采用减水剂，因此减缩剂只能适应减水剂的要求。解决这一问题必须从减缩剂分子结构设计入手，通过选择与减水剂的分子结构相似或相近的主链或功能团，增加减缩剂与减水剂的相容性。（ 2）减缩剂对混凝土强度的不利影响。混凝土作为结构材料，其强度很多情况下是至关重要的，虽然在有些情况下可以牺牲强度来减少收缩，但如果能开发出不影响混凝土强度的减缩剂，将使得减缩剂用途更广。解决

26、这一问题从减缩剂分子结构设计入手，通过引入不同种类和数量的基团来调节聚丙烯酸盐类减缩剂的 H.L.B 值，控制聚丙烯酸盐类减缩剂的对饱和氢氧化钙溶液的表面张力的降低和在水泥颗粒表面的吸附量，使聚丙烯酸盐类减缩剂尽可能少地吸附在水泥颗粒表面，最大限度溶解于水中降低其表面张力；同时还引入具有减水、增塑的功能的基团，使产品具有一定减水功能而弥补其对混凝土强度的降低。2) 减缩剂的绿色化目前减缩剂由于大多采用高挥发性的有机组分，给减缩剂生产与使用过程中环保提出了更高要求，因此要使得聚丙烯酸盐类减缩剂成为绿色建材产品，则应采用低挥发性组分，项目设想先采用采用水溶液或溶液聚合法，尽可能地采用水作为溶剂，选

27、择合适的引发剂，使用含有不饱和双键的烯基单体聚合，如果达到要求，则实现减缩剂生产和使用过程中无污染；如果无法采用水溶液，则将选择低挥发性组分，项目前期研究已表明这一技术路线是可行的。3) 降低最佳掺量目前有些减缩剂掺量可高达每立方米混凝土10kg，这使得使用成本非常高，本申请项目虽然前期研究结果已使得减缩剂掺量降低到每立方米混凝土3kg，但每立方米混凝土要15增加 50 元左右的生产成本，虽然相比纤维减缩防裂成本要低，但仍难以被广泛接受。如果每立方米掺量降低至 1.5kg ，则有非常明显的优势。项目将根据聚羧酸盐减水剂分子结构设计原理，采用由低分子量的氧化烯烃化合物和高分子量的含聚氧化烯链的梳

28、形化合物聚合的思路，低分子量的氧化烯烃化合物可从符合通式 HOAOH或 HO(AO)nH的化合物中选取，高分子量的梳形聚合物的悬垂支链大多数由氧化烯烃或羧酸基团构成，并且氧化烯烃基团为聚合物的主要成分，同时选择合适的携水剂、催化剂等或调整工艺途径及参数，提高聚丙烯酸盐类减缩剂中间体的脂化率，使得减缩剂减缩能力增强、生产成本降低。4) 减缩剂的低成本高效应用技术由于减缩剂在减缩同时可能降低混凝土强度，或存在与其他外加剂适应性差的不足，原技术路线考虑在减缩剂中引入其他基团，改善减缩剂这些性能，虽然有比较明显效果，但使得减缩剂生产工艺复杂，生产成本增加。本项目设想根据不同功能开发出内掺和涂刷型减缩剂。对于内掺型聚丙烯酸盐类减缩剂可以通过引入对混凝土具有减水、增塑功能基团，来提高其与其他混凝土外加剂的相容性和减少对混凝土强度的影响，虽然成本增加，但由于具备多种功能，降低其他外加剂的用量，从而降低成本。而对于涂刷型减缩剂，将不考虑对混凝土强度和与其他外加剂相容性的不利影响，而只考虑引入提高聚丙烯酸盐类减缩剂渗透性和减少挥发的基团，或复配提高聚丙烯酸盐类减缩剂渗透性和减少挥发的组分。项目创新点项目的核心技术已获得国家发明专利授权，表明项目具