“吃進(jìn)”的是尾礦廢渣等固體廢棄物,“吐出”的卻是更具耐久性的混凝土。支撐這一華麗轉(zhuǎn)身的,正是針對(duì)大宗工業(yè)固體廢棄物進(jìn)行高效資源化處理利用,加工制備成高性能混凝土的系列核心技術(shù)及工藝。
由吉林建筑大學(xué)二級(jí)教授、吉林省高層次B類人才、吉林省拔尖創(chuàng)新人才第一層次、吉林省高級(jí)專家肖力光牽頭完成的“大摻量固廢地鐵工程高性能混凝土關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目獲得2024年吉林省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),該項(xiàng)目有效解決了嚴(yán)寒地區(qū)地鐵工程混凝土領(lǐng)域和尾礦廢渣綜合利用領(lǐng)域的關(guān)鍵、共性、重大技術(shù)難題,極大地促進(jìn)了行業(yè)科技進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展。
“地鐵工程是地下鋼筋混凝土工程,如果說鋼鐵是地鐵工程的‘筋’,混凝土就是地鐵工程的‘骨’,用于支撐和保護(hù)地鐵結(jié)構(gòu),確保地鐵穩(wěn)定性和安全性?!毙ち饨榻B,混凝土作為地鐵工程用量最大的材料,構(gòu)成了地鐵工程結(jié)構(gòu)的主體,對(duì)地鐵工程的耐久性起著決定性的作用。
混凝土也有“生命”。肖力光說,在寒冷地區(qū),受低溫、凍融循環(huán)等不利因素的影響,混凝土的強(qiáng)度和耐久性會(huì)降低,提高地鐵混凝土強(qiáng)度和耐久性,對(duì)提高工程使用壽命,保障地鐵運(yùn)營(yíng)及設(shè)備安全尤為重要。
“以長(zhǎng)春市第三期地鐵工程為例,項(xiàng)目總長(zhǎng)116公里,對(duì)高性能專用混凝土及專用預(yù)制構(gòu)件需求量巨大。”肖力光談到,根據(jù)城市軌道交通工程建設(shè)發(fā)展需求,自2015年起,由吉林建筑大學(xué)牽頭,聯(lián)合亞泰集團(tuán)長(zhǎng)春建材有限公司、長(zhǎng)春昌馳環(huán)??萍加邢薰竟餐M建研發(fā)團(tuán)隊(duì),聚合一大批專業(yè)領(lǐng)域?qū)W科帶頭人、學(xué)術(shù)骨干、科技領(lǐng)軍人才、技術(shù)骨干,開始了“長(zhǎng)期耐久性”地鐵工程混凝土的研發(fā)應(yīng)用之路。
在肖力光的帶領(lǐng)下,依托吉林建筑大學(xué)在城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域的科技研發(fā)力量,憑借亞泰集團(tuán)長(zhǎng)春建材有限公司先進(jìn)的商品混凝土、PC預(yù)制構(gòu)件、“綠色”水泥生產(chǎn)線,以及長(zhǎng)春昌馳環(huán)保科技有限公司在節(jié)能低碳新型建材、特種混凝土、高性能建筑材料、固廢綜合利用研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)一體化的優(yōu)勢(shì),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)集智攻關(guān)、協(xié)同創(chuàng)新,在大宗固體工業(yè)廢棄物綜合利用、高性能混凝土及裝配式預(yù)制構(gòu)件關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域方面,進(jìn)行了大量卓有成效的研發(fā)工作,走出了一條產(chǎn)學(xué)研用緊密“耦合”的創(chuàng)新之路。
“大家潛心研究,常常熬夜工作,加班加點(diǎn)是常態(tài),有人為了一個(gè)實(shí)驗(yàn),連續(xù)幾天吃住在實(shí)驗(yàn)室。”在研發(fā)團(tuán)隊(duì)的日程表里沒有節(jié)假日、沒有雙休日,大家憑借信念和堅(jiān)韌,克服了一個(gè)又一個(gè)困難,攻克了一個(gè)又一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難題。
功夫不負(fù)有心人,經(jīng)過10年的科研攻關(guān),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用尾礦廢渣、工業(yè)廢渣等大宗固體廢棄物,成功研制出具有高強(qiáng)度、高抗?jié)B性、高抗碳化性、高抗凍性、高抗腐蝕性、高耐久性的地鐵工程系列高性能混凝土,以及地鐵盾構(gòu)管片、軌枕、地鐵車站構(gòu)件等預(yù)制構(gòu)件,破解了嚴(yán)寒地區(qū)地鐵工程混凝土長(zhǎng)期耐久性的難題,既節(jié)約了建材資源,又減少了固體廢棄物對(duì)環(huán)境污染的影響,實(shí)現(xiàn)了混凝土材料的低碳化、綠色化。
同時(shí),項(xiàng)目組先后承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“綠色建筑及建筑工業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)、吉林省科技發(fā)展計(jì)劃重大攻關(guān)、吉林省地方標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃等十余項(xiàng)科研項(xiàng)目,取得了系列創(chuàng)新性研究成果,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)累計(jì)獲得國(guó)家(國(guó)際)發(fā)明專利、實(shí)用新型專利及軟件著作權(quán)43項(xiàng),發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文80余篇,編制《地鐵工程混凝土應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等4部標(biāo)準(zhǔn)。目前,研究成果已經(jīng)在長(zhǎng)春市軌道交通工程2號(hào)線、4號(hào)線、5號(hào)線、6號(hào)線、7號(hào)線、9號(hào)線以及哈爾濱、沈陽地鐵工程中應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值27.91億元,節(jié)省天然原料1000余萬噸。