- 扫一扫 -

- 留言 -

医治混凝土工程的“癌症” 让混凝土重大工程坚如磐石

2020/12/11 09:26 来源:新华日报

“碱集料反应”被称为混凝土工程的“癌症”。是指混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应,生成膨胀物质(或吸水膨胀物质),从而引起混凝土开裂的现象。......

让混凝土工程如磐石之固、柱石之坚,保证重大基础设施使用期达100年以上,是无机非金属材料专家、中国工程院院士唐明述的毕生追求。为此,他数十年如一日,带着流动的“勘察队”奔波于大江南北,研究混凝土工程的“癌症”——碱集料反应。因在该领域取得的卓越成就,他获得了由国际水泥化学大会颁发的“国际水泥与混凝土领域杰出贡献奖”。

医治混凝土工程中的“癌症”

“有人问过我们,一个反应研究了几十年,国际会议也开了十次,什么反应这么复杂。”唐明述所说的“反应”,就是他打了一辈子交道的“碱集料反应”。

在水泥学界,“碱集料反应”被称为混凝土工程的“癌症”。是指混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应,生成膨胀物质(或吸水膨胀物质),从而引起混凝土开裂的现象。

“碱集料反应”是影响混凝土工程耐久性的重要因素之一,它造成的破坏、修补和重建费用都相当昂贵。到底有多贵呢?早在1981年,南非拆换碱集料反应损坏的工程就耗资2700多万英镑。

唐明述很早就体会到“碱集料反应”研究对国民建设的重要意义,并从1959年开始将其确定为自己主攻的研究方向。最初,国际上此项研究主要采用美国的研究方法,但唐明述并没有迷信当时的国际学术权威Powershot的“竞争反应理论”,而是创立了属于中国学者的“碱度平衡假说”,引起国内外同行的高度关注。他发明的“压蒸快速法”(砂石碱活性快速试验方法),被国际同行称为“中国法”,不仅为日本、加拿大、法国、英国、意大利等国所验证和推崇,并被法国列为国家标准和我国工程建设部的标准,广泛应用于三峡工程、瑞士海底隧道等国际重大工程中,对工程防止“碱集料反应”破坏起了重要作用。

“我们团队就是一支流动的‘勘察队’。”为了研究“碱集料反应”的机理,唐明述和团队付出的不仅仅是实验室研究的几十年时间,还有奔波于世界各地取样的辛劳。他们总是与我国重大工程紧密联系在一起,机场、大桥、铁路、水电站、核电站、码头以及大型水泥企业等工程,都留下了他们的足迹。“科学研究必须面向经济建设,工科的研究更应面向生产实际。中国之大,建设之快,更为我们面向生产实际提供了广阔的用武之地。”唐明述说。

数十年孜孜以求、攻坚克难,唐明述终于总结出预防、发现、消除“碱集料反应”的一整套理论,成为我国和国际上“碱集料反应”研究的著名专家。他和科研团队收获了全国科学大会奖、国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖等30多个重要奖项。1995年3月,他当选为中国工程院院士。

耄耋之年关注软科学研究

“中国必须重视混凝土的耐久性问题,以免使子孙后代背上巨额维修费用的沉重包袱。”针对国外许多国家混凝土工程维修费用巨大的现状,唐明述如此呼吁。

从可持续发展的观点而言,建筑行业混凝土提高耐久性,延长使用寿命是极其重要的,但耐久性重视不够是一个全球性的问题,我国也有一些混凝土工程因施工不良、设计不当和化学腐蚀、钢筋锈蚀、碱集料反应、冻融破坏等因素,在不到十年内产生严重损坏,损失也是十分惊人的。

进入21世纪后,唐明述越发关注仍未得到解决的一系列软科学问题,对水泥工业的可持续发展、混凝土的耐久性与安全性以及解决“水泥工业投资过热”的研究提出了宝贵建议。

1998年我国发生百年一遇的特大洪涝灾害。在此之前,长江、松花江等有些地方已经修建了堤坝,但有些堤坝早已出现裂缝,这对防洪没有太大的帮助。唐明述认识到,要在全国范围内修建永久性的防洪堤坝,将是一项如万里长城一般的浩大工程。江堤除少数标准堤外,绝大部分都是泥土堤,因此修筑永久性堤坝的选材问题十分关键。唐明述带着团队到全国各地进行实地调查和研究,向有关部门提出了利用工业废渣修筑江河湖海的万里长城的建议。

他根据中国的国情,基于科技发展、可持续发展的理念,从材料科学的角度出发,提出利用工业废渣、矿渣、煤灰粉、硅粉,代替熟料生产水泥,不仅节约能源、资源、保护环境,而且能够改善混凝土的性能,特别是耐久性。他系统研究了钢渣中RO(镁铁固溶体)相的安定性,为钢渣用作建筑材料奠定了理论基础。

唐明述还特别指出,不能错误地将混凝土的强度高当成混凝土的耐久性好,而这恰恰是混凝土等建筑材料行业内被普遍接受的观点。他提倡使用“绿色建筑材料”,把水泥工业转变为“绿色胶凝材料工业”,并提醒道:利用工业废料的同时,既要注意正面效应,还要看到负面效应,如何将负面效应减到最低是值得研究的方向。

连续15年为新生上“开学第一课”

每年新生开学,南京工业大学都要邀请德高望重的教师为新生上“开学第一课”。唐明述当选院士后,连续15年,以深厚的国学积淀和心系后生的拳拳之心,结合社会和校园当下进行思考,亲自撰写成文,坚持不懈为新生上好“第一课”。

“我们有没有信心成为国内有影响、国际有竞争力的人才?我们有没有努力做到‘于学无所遗,于辞无所假’?我们有没有能力做到拒绝平庸,追求卓越?”2011年9月8日,在大学新生第一课上,唐明述向学生抛出了三个问题,发人深思。

数十年来,唐明述共培养了18名硕士研究生、30名博士研究生和1名博士后,并努力打造具有国际一流水平的研究团队。意识到最新科技成果对学生成长的重要性,他充分发挥自己的外文优势,翻译英、德、俄、法、日等五国大量的外文资料和经典原著,带进课堂、科研和生产中。他鼓励学生尝试新的想法,要求他们不能人云亦云,“不要踩着别人的脚步前行”。他认为,作为教师,在整个教学过程中绝不要给学生“完整”“到顶”的概念,应着重启发他们提出各种各样的问题,培养他们的创新精神。

“唐老师有句话我一辈子都能记住,就是‘许仲梓啊,要努力啊!就是春节,上午杀鸡,下午还要看书’。”他的学生许仲梓说,三十多年来跟随着老师,走过无数座桥梁矿山,研究过无数大坝码头、道路机场,见了数不清的人,开了记不清的会,终于为共和国重大工程的长寿命,对子孙后代负责任,作出了贡献。

如今,91岁高龄的唐明述院士依然关心后学,在今年南工大“先进材料创新训练与科研实践”暑期学校开幕式上,他还通过视频连线谆谆教导研究生们,要夯实基础,学会做人,爱国爱党,为材料科学跻身世界科技强国终身奋斗。

编辑:何欣然

监督:0571-85871667

投稿:news@ccement.com

本文内容为作者个人观点,不代表水泥网立场。如有任何疑问,请联系news@ccement.com。(转载说明
发表评论

最新评论

网友留言仅供其表达个人看法,并不表明水泥网立场

暂无评论

您可能感兴趣的文章

平陆运河三大枢纽船闸主体施工启动,青年枢纽进入新阶段

平陆运河关键控制工程三大枢纽进入船闸主体施工阶段,青年枢纽首仓船闸主体结构混凝土浇筑完成。青年枢纽是西部陆海新通道骨干工程的一部分,面对咸淡水环境挑战,建设团队采用科技手段解决混凝土耐久性和抗腐蚀问题,应用智能温控技术保障大体积混凝土质量。目前,工程累计投资约306亿元人民币,展现出世界级运河的雏形。

上海水泥协会呼吁:关注粉煤灰行业生态,共促绿色产销发展

会议围绕着当前粉煤灰市场,进行了分析讨论,归纳出粉煤灰行业生态环境变差的主要原因及困难。

[中国中铁]塞拉利昂副总统出席:中铁一局三千万吨磁选厂项目开工仪式

塞拉利昂副总统出席了中铁一局承建的三千万吨原生磁选厂项目开工仪式,称其为国家经济发展的里程碑。中国大使表示此项目将推进塞工业化,深化中塞合作关系,有益于两国人民。该项目位于唐克里里矿区,计划工期16个月,涉及大量土建和钢结构工程。

2024-04-28 中铁 混凝土
上拉加载更多
微信关注
时间 地区 均价
2024-04-28

新疆维吾尔自治区

¥ 451.44
2024-04-28

宁夏回族自治区

¥ 297.87
2024-04-28

青海省

¥ 416.22
2024-04-28

甘肃省

¥ 372.95
2024-04-28

陕西省

¥ 306.73
2024-04-28

西藏自治区

¥ 635.00
2024-04-28

云南省

¥ 312.85
2024-04-28

贵州省

¥ 312.57
2024-04-28

四川省

¥ 352.34
2024-04-28

重庆

¥ 328.95
2024-04-28

海南省

¥ 432.19
2024-04-28

广西壮族自治区

¥ 305.45
2024-04-28

广东省

¥ 325.61
2024-04-28

湖南省

¥ 316.08
2024-04-28

湖北省

¥ 319.39
2024-04-28

河南省

¥ 282.33
2024-04-28

山东省

¥ 321.62
2024-04-28

江西省

¥ 317.07
2024-04-28

福建省

¥ 303.10
2024-04-28

安徽省

¥ 313.25
2024-04-28

浙江省

¥ 342.2
2024-04-28

江苏省

¥ 309.21
2024-04-28

上海

¥ 332.73
2024-04-28

黑龙江省

¥ 412.70
2024-04-28

吉林省

¥ 337.65
2024-04-28

辽宁省

¥ 324.97
2024-04-28

内蒙古自治区

¥ 337.13
2024-04-28

山西省

¥ 315.06
2024-04-28

河北省

¥ 342.12
2024-04-28

天津

¥ 338.21
2024-04-28

北京

¥ 339.43
2024-04-29 06:55:01