工作成果
多年來,相繼開發的材料有:新型牆體材料(建築模網砼、
粉煤灰磚、冷成型加氣砌塊、尾礦磚、粉煤灰砼空心砌塊、尾礦砼空心砌塊、哈尼網
輕質牆板);
新型裝飾材料(粉煤灰
微晶玻璃、人工合成砂岩裝飾板);新型砼外加劑(超緩凝劑、粉煤灰活化劑);
新型耐火材料(鎂碳磚、鈣鎂碳磚、鋯橄欖石磚等);新型生物材料(人造骨材料等);新型膜材料(NiO膜、SiO2膜等);新型
保溫材料(相變節能材料、泡沫微晶玻璃、Nano孔絕熱材料、粉煤灰殼陶粒、粉煤灰冷成型加氣砼等);Nano
矽酸鹽水泥、Nano聚氨酯彈性體等.自1986年發表學術論文近百篇,其中多篇被CA.EI.SCI.CSCI等收錄和國內外學者引用.獲多項政府科技獎和教學獎,申請專利十餘項.
通信地址:遼寧省
大連理工大學1號綜合實驗樓217,郵編:116024。
新型牆體材料(建築模網砼、粉煤灰磚、冷成型加氣砌塊、尾礦磚、粉煤灰砼空心砌塊、尾礦砼空心砌塊、哈尼網輕質牆板)
新型裝飾材料(粉煤灰微晶玻璃、人工合成砂岩裝飾板)
新型砼外加劑(超緩凝劑、粉煤灰活化劑)
新型耐火材料(鎂碳磚、鈣鎂碳磚、鋯橄欖石磚等)
新型生物材料(人造骨材料等);新型膜材料(NiO膜、SiO2膜等)
新型保溫材料(相變節能材料、泡沫微晶玻璃、Nano孔絕熱材料、粉煤灰殼陶粒、粉煤灰冷成型加氣砼等)
Nano矽酸鹽水泥、Nano聚氨酯彈性體
研究領域
1。建築能源新材料研究
能源是人類生存和社會發展的重要物質基礎,安全可靠的能源供應體系和高效、經濟、清潔的能源利用是支撐經濟和社會可持續發展的基本保證。‘十一五’是我國全面建設小康社會的關鍵時期,‘要強化節約和高效利用的政策導向,堅持節約優先、立足國內,多元發展,構架穩定、經濟、清潔的能源供應體系’。本研究主要是利用建築群時空間排布與形態所形成或者說利用建築時空所造成的某些物理量或化學量差異而獲得能量的一種技術。也稱幾何能源。或者叫創能建築。
比如:蓄能新材料及其工程;建築太陽能/太陽池技術;建築群幾何能源;高層阻尼能源技術;建築相變節能材料等。
2. 人居環境+X研究
所謂人居環境是就全球而言泛指“人類聚居環境”,它是“人類生存、從事生產、進行各種社會活動所在的環境”,其涉及內容廣泛。環境常指相對於物件的外部世界。它是相對中心事物而言的,與某一個中心事物有關的周圍事物就是這個事物的環境。以人為中心的環境也就是人類生存環境是指圍繞著人群的空間及可以直接或間接影響人類生活、生產和發展的各種物質與社會因素、自然因素及其能量的共體。
材料是人與自然之間的媒介,材料賦予構築物某種性質也賦予空間環境某種氛圍。這樣將材料學和生態學相結合就構成一嶄新學科,這正是作者正在開拓和致力於的“人居環境科學與工程” (Science of Housing Estate on living Environment)學科。 所謂人居
環境科學與工程就是指探索和研究人類因生產、生活和聚集的需要而構築的建築結構物與空間環境的自身科學規律及外界自然生態環境之間的協調關係的科學。
從建築材料發展史,可以看出她一直是人類進化的見證。她改善著人類的居住環境,也推動著人類社會的進步。但從另一角度看,隨著近代科學技術發展,建築材料的進步也在破壞著人類生存環境,如不能與人類賴以生存的環境共融共存,建築材料的每一步發展都是在把人類推向自我毀滅的深淵。
這裡的X是表示人居環境裡的各個學科領域或各個要素。因為今後科學技術發展已不太可能單科突進,而應是多學科交叉、整合或融合,甚至是相互依存,共同發展。因此“人居環境科學與工程”這一學科將為此做出貢獻。將以多學科人才的聯合,在人居環境前提下對材料、能源、資源、信息等諸多領域審視過去,解決現在,思考未來。
21世紀,
水泥混凝土仍然是建築材料主體。自1824年以來的發展,混凝土的一些理論與學說推動了混凝土學科的發展,如:結構模型理論、強度或力學本構理論、徐變理論、斷裂力學理論、細觀力學理論、複合材料理論以及涉及耐久性的一些學說等。我國混凝土學奠基人吳中偉院士的《大中心質學說》,以其深邃的見地將是這一新理論的基礎。基於“水泥石”概念而推演的混凝土理論將成為過去。“水灰比”和“砂率”作混凝土的基本參數也將完成它的歷史使命,取而代之將是本人提出的架漿比(即粗集料與水泥和細集料之比 )和膠砂的砂灰比的偏離。混凝土的研究將從粗集料架構模型、膠砂偏離和界面三方面展現出一個全新的領域。混凝土新的架構模型將奠定混凝土新理論的誕生,並將由此演化出一系列新成果。
基於砼架構模型的砼破壞過程和徐變仿真、矽酸鹽水泥水化過程計算機模擬、集料表面帶分子動力學模擬等研究,探索和解釋水泥水化微觀結構與巨觀性能內在聯繫。
生態環境建築材料是指那些材料生命周期各階段節約資源、節約能源,可循環再生,無環境污染或很少污染,同時具有淨化和修復功能。
環境材料的提出背景是社會生產力和經濟高速發展、全球人口急速增長及資源過渡開發和廢棄及其造成的環境污染和生態破壞,與地球資源、地球環境容量的有限性以及地球生態系統的安全性之間出現尖銳的矛盾,對社會經濟的可持續發展和人類自身的生存構成嚴重的障礙和威脅。
其發展趨勢是工業廢棄物的高附加值利用和材料的多功能化和複合化。
建築材料與生物一樣,都有它的生命周期,其本質是一個過程。如何能作到這一過程的低能耗、少污染,並能充分減量化利用資源,是這一過程關鍵所在。這就是本人結合材料學、
系統工程學和生態學,提出的《材料過程工程學》(Process engineering)的概念。因此材料過程工程學可定義為:基於材料學、系統工程學和生態學有關理論,對材料由原生到被廢棄的生命全過程進行集成最佳化,以期對自然環境低能耗、少污染和充分利用可再生資源的工藝和各種工程問題進行研究的科學。這樣就使產品更具有市場競爭力;使資源更能經濟合理地綜合利用;實現對環境保護的可持續發展。
材料過程工程學涵蓋了巨觀過程或稱系統過程、若干子過程或稱單元過程和若干逆過程。而這些過程工程是通過若干駐點的連線形成“過程鏈”或稱“循環鏈”。每個駐點就是一類產品。巨觀過程工程中最主要的駐點是地球和人居環境。每個駐點之間都是一個子過程或單元過程,也可能是一個逆過程。多個單元過程的集合就是巨觀過程。單元過程由單元元素組成。單元過程就象一條‘管線’,從“上游”(Upstream)過程中得到輸入,並向“下游”(Downstream)過程產生輸出。單元之間通過中間產品流或待處理的廢物相聯繫,與其它產品系統之間通過產品流相聯繫,與環境之間通過基本流相聯繫。駐點由駐點要素組成,如人居環境的駐點要素就是人居環境要素。這裡的X就是指過程工程學中各個單元過程,或單元元素或要素。以不同原材料取不同“過程”將獲得不同“產品”,即使同類產品也會因不同過程對環境有不同的“ 效果 ”。因此,21世紀的人們將重新審視以往的“過程”、以期在充分且減量化利用資源基礎上做到‘零污染’、‘零排放’和‘少能耗’。材料過程工程學將引領這一研究使其為我國國民經濟做出貢獻。
如水泥生產,目前主要採用機立窯和迴轉窯生產,二者差別就在於生料在窯內運動狀態。機立窯中球狀生料是上下平移,由於爐內火焰偏燃造成熟料質量的不穩定,還浪費大量能源。而新型乾法的
水泥迴轉窯工藝由於生料通過爐外預分解,在窯內粉狀生料與火焰交匯充分焙燒得到質量上乘的
水泥熟料,並可節省大量能源。但也因新型乾法投資大和占地多,使其投資成本較高。如將二者結合起來,採用‘旋轉立窯‘加‘窯外預分解’技術將是今後的發展方向。
再拿
新型建築材料來說,其定義眾說紛紜。但從材料過程工程學觀點,它是材料過程的產物。從地球獲得原材料——工藝加工——產品——套用——廢棄,整個過程是材料的全生命過程。如這一全過程甚至其任意鏈節或駐點發生改變都會有新的材料誕生。例如廢棄物作為新的原材料、工藝過程的改變、甚至套用場合的不同,都會成為一種新材料。既會是生產出同一種產品,也會因原材料或工藝過程的變化,可被看作是一種新材料,因為它的資源和能源都已完全不同,其資源減量化和能耗的降低使其成本大為降低。因此新型建築材料可定義為在建築材料生命全過程中,其任意駐點如原材料、加工工藝、產品或套用場合的改變而得到的材料,都可稱為新型建築材料。其分類應該分為礦物新材料、工藝新材料、產品新材料和套用新材料,總計四大類。
砼是我國主要的建築材料,其耐久性是除強度和安全性又一重要性能指標。由於砼仍是一種實驗性材料,因此數位化砼研究、特別是砼耐久性的破壞過程計算機模擬及其壽命/生命力預測數學模型以及簡化而有效的試驗和評價方法是該方向研究的重點。砼生命力和耐久性是同等重要的兩個方面,只有生命力強才能耐久。
非線性材料破壞過程全曲線理論公式是王立久教授首次推導而弊棄以往經驗性擬合公式,並根據能量最小原理提出新的破壞準則。
6. 功能建築新材料和新技術研究
功能建築材料是以力學性能以外的功能為特徵的材料,它賦予建築物防水、保溫、隔熱、採光、、防腐和智慧型等功能,特別是智慧型建築材料。智慧型建築材料主要是機敏材料(Smart Materials),模仿生物系統的功能,將驅動件和感測件緊密融合在建築結構中,使其不僅具有承受載荷的能力,還具有識別、分析、處理及控制等多種功能,並能進行數據的傳輸和多種參數的檢測。使結構材料本身具有自診斷、自適應、自學習、自修復、自增值、自衰減等能力。也就是將仿生功能的材料融合於基體材料中、使製成的建築結構具有人們期望的智慧型功能。
相變節能建築材料及其節能體系、砼電滲施工新技術是本方向原創性研究成果。
功能材料特別是機敏材料是這一方向主要研究領域
7. 模網混凝土結構理論研究
模網砼是建築模網內澆砼構成。而建築模網是由模網、加勁肋和折鉤拉筋構成三維空間結構。具有節能(達到建設部節能50%標準要求),施工簡單(工廠預製、現場拼裝、澆注預拌砼、不振搗自密實),抗震性能優異的特點,它將是21世紀土木建築領域新型砼結構材料。模網的滲濾效應、消除容器效應、增韌效應和限裂效應是王立久教授提出的建築模網砼的基本理論。組合拉筋建築模網等專利是本方向的系列發明、模網砼結構計算機仿真模擬等成果使模網砼結構理論研究處於世界領先水平。
8. 耐化學腐蝕砼理論及技術研究
砼耐化學腐蝕數據的積累和規律性研究,在某種程度代表著一個國家科技發展水平。由於矽酸鹽水泥本身的礦物組成決定了它的不耐腐蝕性。因此本方向是一種新型耐腐蝕水泥結構砼,即麥特林水泥和耐腐蝕骨料構成的砼,以滿足Mg2+-Cl--SO42-型複合腐蝕的需要。
根據實測資料,總結歸納而提出了耐腐蝕壽命預測數學模型。
研究方向
指導博士生研究方向:
一、材料學
1. 人居環境+X研究;
2. 材料過程工程學+X研究;
3. 混凝土架構模型理論研究;
4. 建築模網混凝土理論研究
5. 建築能源性材料研究。
二、市政工程
1.城市固體廢棄物處理與市政工程環境材料研究;
2.市政科學與工程及其新技術研究;
3.城鎮二次水資源綜合開發與利用研究;
4.公路路面結構層間滑移理論及其技術研究。
三、水工結構工程
1.異型瀉流體型及其尾域沖蝕數字模擬及耦合新材料研究;
2.建築材料耐久性理論及壽命預測數學模型研究;
3.高性能築壩新材料及其潔淨施工新技術研究。
指導碩士生研究方向: 材料學
1. 人居環境+X研究;
2. 材料過程工程學+X研究;
3. 混凝土架構模型理論研究;
4. 建築模網混凝土理論研究
5. 建築能源新材料研究。
著作論文
著作教材
王立久主編. 新型建築材料. 中國電力出版社, 1997年4月.
王立久主編. 建築材料學(修訂版). 中國水利水電出版社, 2000年6月.
王立久主編. 建設法規. 中國建材出版社(第二版), 2006年6月.
王立久主編,物業管理法規,北大出版社,2006年
王立久主編,建築與裝飾材料,北大出版社,2006年
王立久翻譯,(克里斯丁.比爾著)砌體的設計與構造細部(第五版),
論文
(1) 王立久,張琦.鋼筋砼結構中鋼筋鏽蝕行為的研究現狀.建材技術與套用
(2) 王立久,劉嘉路.人居環境與
綠色建材.住宅產業
(3) 王立久.我國工業固體廢棄物的高科技研究進展.世界科技研究與發展
(4) 王立久,楊新.高性能砼增韌方法及其評價方法研究進展.第五屆全國高性能砼學術交流會議文集,瀋陽: 遼大出版社
(5) 王立久,鄭芳宇,任錚鉞.高性能砼高流動性實現方法現狀及進展.第五屆全國高性能砼學術交流會議文集,瀋陽:遼大出版社
(6) 王立久,鄭曉東.高性能模網砼流變性能研究.第五屆全國高性能砼學術交流會議文集,瀋陽:遼大出版社,2004.4.20,P232.
(7) 王立久,王文亮,曹明莉.砼結構模型研究綜述.第五屆全國高性能砼學術交流會議文集,瀋陽:遼大出版社,2004.4.20.
(8) 王立久,王丹江.砼凍融破壞研究現狀.第五屆全國高性能砼學術交流會議文集,瀋陽:遼大出版社,2004.4.20.
(9) 王立久,王兆忠.淺述分形在砼中套用.第五屆全國高性能砼學術交流會議文集,瀋陽:遼大出版社,2004.4.20.
(10) Wang lijiu.The Hi-Tech Research Process ofIndustrial Solid Waste in China.Proceeding of the International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology Center for Transportation Research and Education Iowa State University Ames Iowa USA. Beijing China
(11) Cao Mingli,Wang lijiu.Research on MgO-MgCL2-H2O System Ceramsite Exempted from Sintering. Proceeding of the International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology Center for Transportation Research and Education Iowa State University Ames Iowa USA. Beijing China
(12) Wang baomin,Wang lijiu.Development of Studies and Application of Activation Techniques of Fly ash. Proceeding of the International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology Center for Transportation Research and Education Iowa State University Ames Iowa USA. Beijing China
(13) Zhengyue Ren,Wang lijiu.Research of High fly ash Content in Concrete with Dipy Construction Formwork. Proceeding of the International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology Center for Transportation Research and Education Iowa State University Ames Iowa USA. Beijing China
(14) 董文辰,康德君,王立久.粉煤灰砼中粉煤灰的火山灰效應綜述.國外建材科技
(15) 史非、王立久. 用粉煤灰製備SiO2凝膠及超細粉研究. 新型建築材料,2004(6):19-21.
(16) 王立久、任啟芳.工業廢渣在微晶玻璃中套用. 綠色建材的研究與套用, 建材工業出版社
(17) 王立久、張東華.木鈣減水劑現狀與發展趨勢. 綠色建材的研究與套用, 建材工業出版社
(18) 王立久、揚新朝、曹明莉. 燃煤發電與水泥生產聯產技術可行性研究. 世界科技研究與發展
(19) Wang BM, Wang LJ, Zain MFM, Lai FC. Development of soda residue concrete expansion agent. JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY-MATERIALS SCIENCE, EDITION
(20) 王景賢、王立久. 煤矸石少熟料水泥研究. 新世紀水泥導報, 2004年增刊,總56期/水泥2004
(21) 王景賢、王立久. 納米材料在混凝土中的套用研究進展. 混凝土, 2004年11期總181期:18-21.
(22) 王立久、邢可. 丙烯酸系減水劑研究進展. 廣東建材, 2004年12期:8-9.
(23) 史非、王立久.納米介孔SiO2空凝膠的常壓乾燥製備及表征.矽酸鹽學報
(24) 史非、王立久.討論氣壓乾燥製備多孔SiO2空凝膠的研究進展.材料學報
(25) 查建明、張苗苗、王立久. 生物陶粒在污水處理中作濾料的研究與套用. 廣東建材, 2005年1月20日第一期:8—10.
(26) 張苗苗、王立久. 污水處理用陶粒濾料的工藝研究和套用.
西南給排水(27) 王景賢、王立久. 粉煤灰少熟料水泥的研究. 建材技術與套用, 2004年第六期:8-10.
(28) 鄒雲峰、王立久. 新型砌築用保溫砂漿的研究. 建材技術與套用, 2004年第六期:1-5.
(29) 王景賢、王立久、曹明莉. 少熟料水泥的研究進展. 水泥技術, 2005年1期:28-31.
(30) Wang Lijiu, Zhang Shuzhong, Zhao Guofan. Investigation of the mix ratio design of lightweight aggregate concrete. JOURNAL OF CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, Volume: 35, Issue
(31) 李維紅,王立久,包亦望,陳雄. 脆性材料在雙向應力下阻力特性數值模擬. 大連理工大學學報, 2005年,45卷第3期:427—432.
(32) Weihong Li ,lijiu Wang. Influnence of stress sparallel to crack plan on subcritical crack propagation in glass under biaxial stress. Key Engineeting Materials
(33)Weihong Li ,lijiu Wang. Numetical approach to fracture of glass under biaxial stress. Key Engineeting Materials
(34) 查建明、張苗苗、王立久,生物陶粒在污水處理中作濾料的研究與套用,廣東建材,2005年第一期,p8—10。
(35) 張苗苗、王立久,污水處理用陶粒濾料的工藝研究和套用,西南給排水
(36) 王景賢、王立久,粉煤灰少熟料水泥的研究,建材技術與套用,粉煤灰綜合利用,2004年第六期p8-10,2005年第一期p32—34
(37) 鄒雲峰、王立久,新型砌築用保溫砂漿的研究,建材技術與套用,2004年第六期p1-5
(38) 王景賢、王立久、曹明莉,少熟料水泥的研究進展,水泥技術,2005年1期p28-31
(39) Wang lijiuu,zhang shuzhong ,zhao guofan,Investigatian of the mix ratio design of lightweight aggregate concrete,Cemet and Concrete Reseach
(40) 李維紅,王立久,包亦望,陳雄,脆性材料在雙向應力下阻力特性數值模擬,大連理工大學學報,2005年,45卷第3期,427—432
(41) Weihong Li ,lijiu Wan,Influnence of stress sparallel to crack plan on subcritical crack propagation in glass under biaxial stress,Key Engineeting Materials
(42) Weihong Li ,lijiu Wang,Numetical approach to fracture of glass under biaxial stress,Key Engineeting Materials
(43)王立久、李宗梅,褐煤硝酸氧解制
混凝土減水劑,遼寧建材,2005年6月
(44)王立久、曹慶堅,基於網路模型的混凝土細觀結構數學模擬,建材技術與套用,2005年6月
(45)王立久、姜祖強,
水泥助磨劑的實驗研究,建材技術與套用,2005年6月
(46)史非 、王立久,環境氣壓乾燥製備多孔SiO2氣凝膠的研究進展,材料導報
(47) 工業廢渣在微晶玻璃中的套用 王立久,任啟芳 粉煤灰
(48) 密實係數法混凝土配比設計 王立久,鄭芳宇
瀋陽建築大學學報 2006.4 EI收錄
(49) 介孔SiO2氣凝膠的常壓乾燥製備研究 史非,王立久 無機化學學報 2005.11期第21卷
(50) 基於集漿比的混凝土水泥石模型研究 曹明莉、王立久 武漢理工大學學報
(51) 用粉煤灰製備SiO2凝膠及超細粉研究 史非、王立久 新型建築材料 2004.6 p19-21
(52) 磁化水混凝土耐久性研究 趙善宇、王立久 混凝土 2006年第七期總201期p1-4
(53) 濾水混凝土的試驗研究 王立久、遲耀輝、喻正浩 混凝土 2006年第六期p1-454
Synthesis andcharacterization ofsilica aerogels by anovel fast ambient pressure dryingProcess Fei shi,wanglijiu, Materials Letters納米介孔SiO2氣凝膠的常壓乾燥製備及表征 史菲、王立久、劉敬肖 矽酸鹽學報EI檢索期刊 2005,23(8)963-967
(56) 環境氣壓乾燥新工藝快速合成SiO2氣凝膠研究 史菲、王立久 大連理工大學學報
(57) 環境氣壓乾燥製備多孔SiO2氣凝膠的研究進展 史菲、王立久 材料導報
(58) Effect of heat treatment onSilica aerogels prepared via ambient drying. Fei Shi , Li jiu WANG, Journal ofmaterials science&Technology。SCI檢索期刊
(59) 由粉煤灰製備SiO2凝膠及超細粉研究 史菲、王立久劉敬肖、李樹海 新型建築材料 2004,6:9-21
(60) Synthesis of highly porousSilica aerogels by a novel fast ambient pressure drying process. Fei Shi , Li jiu Wang, Jingxiao Liu 遼寧省自然科學學術成果獎
出版圖書
作者名稱:王立久
作者類型:
作者時間:2006年11月
《高等院校土木工程專業系列教材:建設法規(第2版)》以建設法規為基礎,以基本建設程式為主線編寫,很有特色。書中對建設法規基本概念講授清楚,通篇論述通俗易懂,語言流暢。注重教材的系統性、嚴密性和邏輯性,既便於教師講授,又利於學生自學。
專利
鋁鉑複合粉煤灰保溫瓦,1991,中國
折鉤拉筋,1999,中國
模網件間連線鉤筋,1999,中國
無加勁肋的建築模網生產工藝 2001,中國
哈尼結構模網 2001,中國
蛇皮網壓網、拉網一次成型法 2001,中國
帶空氣夾層的混凝土牆體結構用建築模網實用 王立久任錚鉞2002.10
鋼絲網架疊合混凝土樓板施工方法發明 王立久曹明莉2001.11
混凝土連續碳化測試儀及測試方法發明 王立久曹明莉2001.11
混凝土牆體水泥模板結構發明 王立久王寶民2001.11
組合拉筋建築模網 發明 王立久2002.2.10
複合泡沫微晶玻璃及其製作方法 發明 王立久2002.2.22
混凝土電滲技術 發明 王立久2002.12.14
衛型磚牆體節能技術發明 王立久2002.12.14
水泥/發電聯產技術發明 王立久2002.12.14
獲得獎項
政府科技獎:
“工業廢棄物堆存機理”獲國家教委科技進步三等獎(1994);
“砼超緩凝劑”獲遼寧省政府科技進步二等獎(1998);
“建築模網”獲遼寧省政府優秀產品一等獎(2001);
“建築模網混凝土結構技術規程”DB21/1210-2001獲遼寧省政府科技進步二等獎(2001)。