徐永模：关注技术创新 把握发展动向

中国混凝土与水泥制品协会会长徐永模

  “创新要实，推动全面创新，更多靠产业化的创新来培育和形成新的增长点，创新必须落实到创造新的增长点上，把创新成果变成实实在在的产业活动。” 这是2014年中央经济工作会议时提到的。

  在2014年度混凝土与水泥制品行业大会上，会长徐永模再一次谈到了技术创新。他呼吁行业人士，要时刻关注技术创新，因为这些技术领域的创新势必会对行业今后的发展产生重大影响。

  一、三大技术创新领域

  徐永模总结到，我国混凝土与水泥制品行业目前应关注三大技术创新领域，包括：高性能高性价比低碳材料、节能减排利废环保材料、建筑景观艺术创造材料。

  第一，高性能高性价比低碳材料；

  徐永模认为，高性能高性价比低碳材料是发展低碳经济将是长期政策导向。那么，行业对未来高新材料则期望它们性能更高、能耗更少、碳排放更低以及性价比更好 。另外，混凝土与水泥制品的绿色低碳化也是高性能高性价比材料的趋势。

  图1

  第二，节能减排利废环保材料；

  关于节能减排利废环保材料，这其中存在着内在逻辑关系。徐永模认为，我们首先应当对环保材料有一个正确的认识，即并不是为了利用和利益！目前，堆放倾倒固体废物尾矿、工业固废、建筑垃圾已经造成了环境污染以及土地资源的浪费。徐永模建议，今后人们应当为利废正名，要勇于承担环保的社会责任。他告诫大家，要以环保为首要目的，利废只是科学的废物处置方式，即在解决环保问题的同时实现资源综合利用、降低能耗、节约自然资源。

  但是，当前节能减排利废环保材料的发展还面临着一些挑战，即： 清洁环保的再处理工艺 、节能减排的再生产制造、安全的高品质材料产品（不是高性能） 、可循环利用资源化再生、低成本制造性价比较高等。而此类材料更是“战斗在看不见的战线上”，被人们称作“成功者背后的无名英雄”、“不登大雅之堂的傻大笨粗”以及“不值钱的材料制品”的材料。

图2

图3

  第三，建筑景观艺术创造材料；

  建筑是历史、艺术、文化的载体，是环境的组成部分 。随着时代的变迁，材料结构造型与材料表面质感已经成建筑的重要组成部分。如今，为什么石材、玻璃、铝塑板、陶板渐渐被定义为有档次没文化、有个性没思想 、有气派没品位、有奢华没特点的建筑材料？徐永模认为，建筑设计创新与材料造型创新应当相结合。

  超高性能混凝土通过模塑造型、复合增强、结构设计等特点的结合使创意有了无限拓展；装饰混凝土则通过水泥清水质感、天然和人工骨料质感、本体着色质感让想象可以自由飞翔；另外，金属镀膜、化学腐蚀、聚合物涂覆成各种天然和人工材料质感等混凝土表面复合涂装技术，则让表面质感能够做到以假乱真；不仅如此，建筑景观艺术创造材料还具有低碳、低成本的优势，它们正在不断的挑战，从而满足不断提高的力学性能、耐久性、功能性要求。如图2、3。

  图4 石膏花造型的卡塔尔国家博物馆（QNM）

  徐永模介绍了石膏花造型的卡塔尔国家博物馆的具体情况。其中，巨型“石膏花”由130个直径10m ~ 43m的透镜状圆盘构成，

  适用于高风载，温度+10^oC ~ +85^oC高腐蚀性海洋环境，面板材料则要求高强(ft >20MPa)和高耐久(60年)--白色UHPC，在安装过程中要使用12万m²、40mm厚预制白色UHPC面板精确安装。如图5。

  图5

    目前，UHPC主要应用在薄壳结构，轻巧美观结构以及家具、雕塑方面。如图6-8。

    图6 UHPC应用：薄壳结构

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    图7 UHPC应用：轻巧美观结构

  图8 UHPC应用--家具、雕塑

  二、关注五大新技术

  图9

  第一， “3D打印”技术 ；

  “3D打印”这项颠覆性的建筑技术，一方面具有材料单一，不适应复杂配筋结构，不用模具、堆积成型、表面粗糙等特点；另一方面，该技术可以用于复杂构件模具的制造，包括装饰混凝土模具制胎以及个性化建筑构件模具制造。如图10。

  图10

  第二，超高性能纤维增强细集料混凝土；

  超高性能纤维增强细集料混凝土是通过高性能塑化剂、粉体密实堆积理论、高性能水化浆体组成与微结构、匀质化与微细化结构以及纤维增强理论的基础与技术支撑所形成的新材料。拉法基“Ductal”材料与工程应用则可以替代铸铁铸钢。如图11。

  图11

   第三，非金属纤维增强筋技术；

  该技术主要包括复合材料（FRP）筋，可再生竹筋、其他植物纤维等组成。徐永模透露，在1867法国人蒙尼亚又发明了竹筋混凝土通过工程应用，其界面粘结，耐久性以及适用性都能很好的满足工程结构问题。如图12。

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  图12

  第四，高性能骨料与高性能轻质水泥基材料；

  徐永模介绍，该类材料主要包括超轻高强骨料、含水型高强骨料与高性能混凝土、漂浮与半潜式海洋工程建筑、保温隔热吸声混凝土。其中，高性能空心玻璃微珠属于密度在0.15～0.70g/cm³，强度为3Mpa ～ 125MPa的超轻高强骨料；含水型高强骨料与高性能混凝土则具有空气中失水很慢且不影响配料、泵压下不吸水以及起到混凝土内养护的效果；漂浮与半潜式海洋工程建筑则是利用不同容重玻璃微珠设计不同浮力的海工混凝土。如图13。

  图13 玻璃微珠（微米级）

  图14 含水型高强骨料

  图15 玻璃微珠（毫米级）

  第五，低水化热高性能水泥。

  目前，拉法基水泥已声称研发出了具有颠覆性的新型水泥——“Aether”水泥（详见专题），即低钙、低温烧成、CO₂减排25%-30%的建筑材料，该材料已在法国Le Teil工厂进行了试产， (见专题)达到与传统水泥同等的性能。与此同时，我国也展开了此类材料的研究和开发。例如北京建筑材料研究总院的国家支撑项目“新型低钙水泥熟料”，其研究成果见表1和图16。

  图16

  表1

  另外，天津水泥工业设计研究院的国家支撑项目“新型低钙水泥熟料”， 其3d强度≥30.0 MPa，具体情况见图17。

  图17

  徐永模表示，我国目前的成果创新表现形式很多，例如论文和专利等，而大多数成果却无法运用到实际生产应用中。他希望大家认真把握以上三大创新领域和五大创新技术，真正为我国将来的混凝土以及混凝土制品的创新做出贡献。 

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