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李宗津:混凝土研究意義重大 中國(guó)平均每年每人消耗6000公斤混凝土

2016-12-29 10:52

  李宗津教授的研究項(xiàng)目旨在解決混凝土應(yīng)用難題。圖為港珠澳大橋 資料圖片

  國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一日千里,過(guò)去幾年,高速公路總長(zhǎng)每年增加5000公里,大型橋樑工程佔(zhàn)世界近五成?!笆濉币?guī)劃中的重大工程如今全面鋪開(kāi),對(duì)混凝土的需求提到新的高度。在這樣的背景下,香港科技大學(xué)李宗津教授領(lǐng)導(dǎo)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(下稱973計(jì)劃)─環(huán)境友好現(xiàn)代混凝土的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目,針對(duì)國(guó)家重大工程的急需,長(zhǎng)期研究開(kāi)發(fā)混凝土增韌劑、耐久性增強(qiáng)劑,解決現(xiàn)代混凝土早期易開(kāi)裂、耐久性差,服役壽命短的難題,同時(shí)探索最大限度地減少水泥用量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的新途徑。

  “過(guò)去幾年,中國(guó)平均每年每人消耗6000公斤混凝土,幾乎是世界的兩倍。我經(jīng)常和學(xué)生說(shuō),將你每年消耗的所有食物和水加起來(lái),都不及你用的混凝土多?!睊?cǎi)訪一開(kāi)始,李教授就向記者陳明了混凝土研究的利害,“國(guó)家對(duì)混凝土的用量這么大,對(duì)它的研究必然具有重大意義?!边@個(gè)當(dāng)年因?yàn)閲?guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的一句“回香港就等于回國(guó)”而從美國(guó)來(lái)到香港的土木工程學(xué)家,言辭中充滿著對(duì)國(guó)家的關(guān)切,談起混凝土研究更是滔滔不絕。

  2009年,李宗津教授獲國(guó)家科技部委任,成為973計(jì)劃中唯一一個(gè)混凝土研究項(xiàng)目的首席科學(xué)家,這亦是首次由香港科學(xué)家擔(dān)任國(guó)家973計(jì)劃首席科學(xué)家。對(duì)此,李教授表示,正是香港得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢(shì)幫助了自己。

  原來(lái),當(dāng)時(shí)東南大學(xué)一位混凝土專家常邀請(qǐng)李教授討論研究事宜。但無(wú)奈該專家超齡,故推薦李教授來(lái)?yè)?dān)任首席科學(xué)家,向科技部申請(qǐng)973計(jì)劃?!斑@是香港優(yōu)勢(shì),既可參加內(nèi)地研究,也可參加海外研究,佔(zhàn)盡天時(shí)地利?!?

  納米尺度揭秘物料本質(zhì)

  混凝土是最主要的建筑材料,李教授統(tǒng)計(jì),中國(guó)人均年消耗混凝土的數(shù)量約佔(zhàn)世界總量的60%。但利用率低,使用壽命短亦是普遍存在的問(wèn)題。

  李教授解釋,混凝土作為復(fù)合材料,由膠凝材料、骨料和水適當(dāng)比例配置,經(jīng)過(guò)系列物理、化學(xué)反應(yīng)形成。“混凝土元素很多,元素組成也很復(fù)雜,若搞不清楚,就好比研究人體沒(méi)有分清楚細(xì)胞和基因。”因此,李教授決定從納米尺度的最基礎(chǔ)點(diǎn)出發(fā),去研究混凝土最本質(zhì)的東西。

  他憶述,當(dāng)年973項(xiàng)目答辯時(shí),很多教授對(duì)從納米尺度研究混凝土不以為然,后來(lái)紛紛改觀,承認(rèn)他的觀點(diǎn)正確。

  開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品建大橋核電

  除了對(duì)混凝土本質(zhì)進(jìn)行基礎(chǔ)研究,李教授還針對(duì)內(nèi)地混凝土使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性的提出了研發(fā)第四代混凝土的計(jì)劃。他指出,第四代混凝土一方面提高了韌性與延性,不開(kāi)裂,耐久性高;另一方面還符合環(huán)保原則,減少用量,降低污染。

  新一代混凝土在內(nèi)地諸如京滬高鐵、泰州大橋、崇啟大橋、田灣核電站等重大工程項(xiàng)目均有應(yīng)用,其中泰州大橋?yàn)榍准?jí)三塔兩跨式懸索橋型,對(duì)結(jié)構(gòu)材料要求極高。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型混凝土,成功幫助大橋解決了橋樑薄壁箱容易開(kāi)裂的問(wèn)題。

  2013年,項(xiàng)目周期結(jié)束,中國(guó)工程院對(duì)成果匯報(bào)非常滿意,主動(dòng)要求李教授為首的團(tuán)隊(duì)再申請(qǐng)一次973計(jì)劃。2015年,團(tuán)隊(duì)成功獲批,兩地科學(xué)家原班人馬繼續(xù)合作。第二次研究主題是延長(zhǎng)混凝土在特殊嚴(yán)酷環(huán)境下的壽命,比如團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在也在參與南海一些工程項(xiàng)目。

編輯:徐潔

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