一、任务来源： 普通砂浆的保水性、粘聚性差，易收缩、开裂，尤其作为蒸压加气混凝土砌体的抹面层时，开裂脱落现象更加严重。另外，普通砂浆通常采用河砂作为骨料，近年来，面临着多个省市禁止开采河砂的困境。研发具有环保、节能功效的高性能砂浆，是土木工程材料领域科技人员所面临的重要研究课题。 本项目由广州大学牵头，中山市东峻混凝土有限公司、珠海春禾新材料研究院有限公司、同济大学、广东工业大学、中建三局第一建设工程有限责任公司、广东省佛山市三水区第二建筑集团有限公司参加，从2007年开始开展了预拌绿色高性能砂浆（以下简称PGHPM）相关基础理论和关键技术的研发工作。 2015年，本项目组李古老师获得了广东省自然科学基金项目“基于膜厚度理论下的砂浆流变性能关键因素研究”（编号：2015A030310282），该项目研究成果为探明砂浆流变性能关键因素奠定了重要基础。 从2007年到2018年，本项目组在PGHPM领域进行了12年的科技攻关，取得了一系列的研究成果，并实现了成果的产业化应用。

     二、应用领域和技术原理： （1）应用领域：本项目研究成果主要应用于土木工程、水利工程、交通工程领域。 （2）技术原理：以PGHPM原材料的绿色化与生产技术的精细化为目标，提出了“浆体替代法”，利用建筑固废粉料的成核作用和填料效应对PGHPM力学性能进行强化，提出了基于水膜厚度理论和密实堆积原理的PGHPM配合比设计方法，构筑了PGHPM生产体系；建立了压折比、开裂指数和收缩率的三参数PGHPM收缩开裂模型，阐明了PGHPM受热后的开裂机理；基于分形理论建立了多因素耦合机制下的PGHPM渗透模型，从PGHPM多孔材料微观入手，模拟并验证其渗流过程，揭示了PGHPM的渗流流量时变规律，为PGHPM耐久性设计奠定了理论基础。

    三、性能指标： （1）建立了三参数（流动速度、屈服应力、表观粘度）的PGHPM流变模型，为获得特定流变性能的PGHPM设计提供了依据。 （2）建立了三参数（压折比、开裂指数、收缩率）的PGHPM收缩开裂模型，从PGHPM的热应力分布角度，探明了PGHPM受热后温度场的分布以及温度场转化为结构应力场的过程。模拟并验证了PGHPM的温度场、热应力场与裂缝分布现象，阐明了PGHPM受热后的开裂机理。 （3）基于分形理论建立了多因素耦合机制下的PGHPM渗透模型，从PGHPM多孔材料微观角度，模拟并验证了其渗流过程，揭示了PGHPM的渗流流量时变规律，为PGHPM耐久性设计奠定了理论基础。 （4）以工程设计、施工和使用对PGHPM的性能要求为目标，结合华南地域和时域的原材料实际情况，形成了PGHPM配合比优化设计、绿色生产技术、施工全过程质量控制、检测与评价的成套技术。通过产学研紧密合作，实现了原料精细化、生产洁净化、废物资源化的工程应用，创造了显著的经济效益和社会效益。

    四、成果的创造性、先进性： 1、成果的创造性 （1）、在理论方面 ① 建立了三参数（流动速度、屈服应力、表观粘度）的PGHPM流变模型，提出了基于水膜厚度理论和密实堆积原理的砂浆配合比设计方法，构筑了绿色高性能砂浆体系。 ② 构建三参数（压折比、开裂指数、收缩率）的PGHPM收缩开裂模型，揭示了温度或荷载作用下聚丙烯纤维和纤维素醚提高砂浆抗裂性能的机理，为制备抗裂性能优异的PGHPM提供了方法。 ③ 建立了多因素耦合机制下的PGHPM渗透模型，揭示了PGHPM的渗流流量时变规律，为砂浆耐久性设计奠定了理论基础。 （2）、在实践方面 形成了PGHPM生产全过程的绿色化及精细化质量控制关键技术，实现了产业化。 2、成果的先进性 本项目组研发的PGHPM是一种新型绿色砂浆,解决了普通砂浆质量不稳定、易开裂、脱落、耐久性差、资源消耗高的难题，提升了砂浆的安全性和耐久性。 项目的完成单位中山市东峻混凝土有限公司、中建三局第一建设工程有限责任公司、广东省佛山市三水区第二建筑集团有限公司将PGHPM配合比优化设计、绿色生产、施工质量控制、检测与评价的成套关键技术用于生产实践，增加了企业的核心竞争力，2018-2020年累计销售额20.595亿元，经济效益11.543亿元（经济效益是新增利润、新增税收、节支额之和）。 其他应用单位（中山市东瑞混凝土有限公司、珠海市润濠商品混凝土有限公司、珠海经济特区中港混凝土有限公司、日照市日拓建材有限公司、青岛博硕新型建材有限公司）采用本项目组的技术，2018-2020年累计销售额2.54亿元，经济效益1.057亿元。 完成单位与其他单位2018-2020年累计实现经济效益12.6亿元，这对于在工程建设材料中占比例较小的砂浆来说，已是非常显著的经济效益。

    五、应用情况： 项目研究期间，本项目组积极开展产学研合作，研发的PGHPM配合比设计方法和固废、废水再利用技术被中山市东峻混凝土有限公司等单位用于生产实践，提高了产品质量的同时节省人力、物力、财力和时间，增强了企业的核心竞争力，助推了PGHPM的工程应用。 本项目组积极开展技术服务，为华锦建设集团股份有限公司等单位提供技术咨询服务、产品开发，并辅导技术人员应用新技术成果，为企业的科技创新献计献策，对培养企业科技人才，为推动行业科技进步做出了突出贡献。

    六、存在的问题： 砂浆的耐久性，影响因素多，表现形式多。本项目考虑的砂浆耐久性问题，主要针对亚热带的环境、气候特点，暂时未考虑寒冷区域的耐久性。