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攻关10年,让混凝土“再生”助力节能减排

2019/01/25 凤凰资讯

多年来,吴波一直致力于混凝土结构和组合结构的基本性能、耐火性能、抗震性能等方面的研究工作,并先后涉及新建结构、加固结构和废旧混凝土循环利用结构,主编了我国第一部建筑混凝土结构耐火设计标准,以及国内外首部再生块体混凝土结构技术标准,实现了建筑结构采用大尺度废旧混凝土块体的首例工程应用。......

  获奖是对我们既有工作的肯定,后期还有很多工作,要继续努力。”前不久,由教育部“长江学者”特聘教授、华南理工大学土木与交通学院院长吴波牵头、华南理工大学为第一完成单位的“废旧混凝土再生利用关键技术及工程应用”项目获得2018年国家科技进步奖二等奖。

  多年来,吴波一直致力于混凝土结构和组合结构的基本性能、耐火性能、抗震性能等方面的研究工作,并先后涉及新建结构、加固结构和废旧混凝土循环利用结构,主编了我国第一部建筑混凝土结构耐火设计标准,以及国内外首部再生块体混凝土结构技术标准,实现了建筑结构采用大尺度废旧混凝土块体的首例工程应用。吴波一心扑在工作上,科研成果丰硕,是同事和学生心目中的“工作狂”。

  潜心科研:学生眼中的“工作狂”

  近日,记者来到华南理工大学采访吴波,聊天的过程中他的一位学生来到办公室汇报试验准备情况。他拿起学生的方案仔细看起来,不时询问试验细节,还反复叮嘱道:“试验时一定要小心观察,并注意安全……试验后要记得留存记录。”

  在2014级博士研究生金和卯的眼里,吴波是一个“严于律己,精益求精”的人。他说:“吴老师非常勤奋和专注。除了外出参加学术会议,大部分时间都待在工作室和实验室里。”每周,吴波都会聚集学生,召开团队例会。他会逐一聆听学生们近期的学习情况,并给予指导。

  而在关键的技术节点上,吴波都是“亲自上阵”。他的学生兼助手、华南理工大学副教授赵新宇回忆,前几年,再生块体混凝土技术在广州进行一项工程应用,需要现场浇筑一整天。吴波很重视,一大早就与学生们来到工地进行指导,并亲自示范。忙到晚上12点多,他才和大家带着一身泥浆回到学校,随后又一起总结畅谈至凌晨两点才回家休息。

  吴波的学术生涯一直与混凝土打交道。他早期主要从事混凝土结构抗震和耐火研究。由于试验需要,团队每隔一段时间就要采购砂石等建筑材料,在这个过程中他敏锐地发现,混凝土的价格越来越高,而砂石订购也越来越难。

  不难理解,混凝土的生产与使用不仅消耗大量自然资源,还会破坏生态环境;废弃混凝土的堆放、填埋还占用了大量土地。上述问题已成为制约我国可持续发展的瓶颈之一。据中国混凝土与水泥制品协会的统计,我国2016年商品混凝土产量18亿立方米,约占全球的50%,每年产生废旧混凝土高达2亿吨以上。

  “如果既有的混凝土在完成历史使命之后,还可以重复利用那该有多好。”吴波说,他带着这个初衷,开始了长达10年的刻苦攻关。

  未来期许:推广技术造福人类

  从北京领奖回来,同事和学生们接连向吴波道贺,但他并没有特别的兴奋和激动,而是如往常一样工作。不同的是,在每周的团队例会上,学生们察觉到吴老师的学术激情更加高昂了。

  从2008年开始,吴波将大部分精力都投入到“废旧混凝土再生利用关键技术及工程应用”研究项目上来。坚硬的废旧混凝土破碎成细小的骨料,化整为零工作量太大,吴波带领团队提出了混凝土循环利用新思路,直接将较大尺度的废旧混凝土块体与新混凝土混合搅拌形成再生块体混凝土,然后在新建工程中使用。经过测算,相比常规循环利用方法,这种技术可降低废旧混凝土的破碎处理能耗40%-60%,节省水泥用量约30%。

  这项工作的难点在于,新、旧混凝土混合使用后,如何评估混合材料及相应结构构件的各项性能。吴波带领团队刻苦攻关,最终完成了对再生块体混凝土及其构件的基本力学性能,以及徐变、冻融、抗震、耐火等性能的完整评测,为再生块体混凝土的工程应用提供了关键技术支撑。通过大量研究和工程示范,证明废旧混凝土完全可用于工程的主要部位。

  “任何研究都要有一个出口,不能为了研究而研究。”这是吴波常说的话。2010年,团队实现了再生块体混凝土技术在国际上的首例工程应用,至今已在广东、福建、贵州等地的多项实际工程中得到应用,取得良好效果。吴波说,随着技术的日益成熟与不可再生资源的逐渐枯竭,再生块体混凝土将有更好的应用前景。

  经过10年科研攻关,吴波团队主编了再生块体混凝土结构的首部技术标准,获得发明专利授权20件,为技术的推广应用奠定了坚实基础。吴波介绍,目前团队正在抓紧研发第二代再生块体混凝土,用再生砂石生产再生块体混凝土中的新混凝土,从而进一步提高废旧混凝土的综合利用率。他不忘初心,始终怀着学术研究的朴素初衷,希望这些技术可以推广,保护环境,造福人类。


(责任编辑:王琲建)

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