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“天衣無縫”,為生命安全護航

2014-09-16 08:22高揚
海峽科技與產(chǎn)業(yè) 2014年6期
關(guān)鍵詞:外加劑混凝土工程

高揚

隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,各類混凝土工程不斷涌現(xiàn)。為防止混凝土開裂和滲水,保證工程質(zhì)量,傳統(tǒng)的方法是在混凝土中添加一定比例膨脹劑,使混凝土起到收縮補償作用,滿足工程結(jié)構(gòu)混凝土抗裂防水的要求。然而,隨之而來的卻是各類質(zhì)量事故的出現(xiàn),工程主體結(jié)構(gòu)混凝土開裂滲水而導(dǎo)致鋼筋銹蝕,建筑工程倒塌等惡性安全事故時有發(fā)生,對人類的安全生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重威脅。有關(guān)專家認(rèn)為,工程質(zhì)量事故與混凝土抗裂防水材料的使用情況有密切關(guān)系,要徹底根治混凝土工程質(zhì)量事故,首先要把混凝土抗裂防水材料市場的整頓作為治理的重中之重。

武漢工程大學(xué)教授喻幼卿針對這一問題,帶領(lǐng)科研團隊成功自主研發(fā)出一種高性能混凝土外加劑——WHDF抗裂減滲劑(又名WHDF增強密實抗裂劑,以下簡稱WHDF)。其作用機理是通過促進水泥水化程度,優(yōu)化水化產(chǎn)物和協(xié)同激發(fā)混凝土中活性混合材料與氫氧化鈣進行二次水化等作用,達到提高混凝土中凝膠量,降低孔隙率,改善水凝石及骨料界面的結(jié)構(gòu),增強凝膠粘結(jié)力,使混凝土具有良好的抗裂、抗?jié)B及耐久性能,是混凝土建筑工程的一項重大技術(shù)創(chuàng)新。該項目已通過國家級鑒定,填補了國內(nèi)空白,具有國際領(lǐng)先水平。目前已成功應(yīng)用于京滬高鐵、長江大堤排洪閘等大型混凝土工程。

產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,讓科技為經(jīng)濟發(fā)展助力

從1982年在武漢工程大學(xué)(原武漢化工學(xué)院)本科畢業(yè)留校后,喻幼卿的工作一直沒有離開過科研事業(yè),即使是在新洲科委工作期間也是從事科技管理工作,幫企業(yè)上項目,給他感觸最深的就是很多企業(yè)當(dāng)時有發(fā)展需求,卻發(fā)愁找不到好項目。而許多大專院校的很多好項目又因種種原因不能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

在重返高校從事科研工作后,喻幼卿深刻體會到科技成果的轉(zhuǎn)化問題已經(jīng)成為工農(nóng)業(yè)發(fā)展的障礙?!爱a(chǎn)學(xué)研會脫節(jié),一個很大的因素就是不適用,我們應(yīng)該把工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及社會生活中的需求作為產(chǎn)學(xué)研發(fā)明中的題材?!睆拇?,便開始了他的產(chǎn)學(xué)研開發(fā)之路。

為了尋找研究目標(biāo),喻幼卿曾與時任武漢化工學(xué)院副院長的李定或教授,以及現(xiàn)任武漢工程大學(xué)黨委書記吳元欣教授等課題組成員進行過一次三峽之行。正是此次三峽之行讓他下決心攻克混凝土“抗裂”這一世界級的難題。

抗裂前提下的防水,才是真正的防水。正因如此,水工高壩面板混凝土的抗裂課題早在九五期間國家就列入了重點攻關(guān)計劃,1995年武漢工程大學(xué)與湖北清江水電開發(fā)公司組織了校企聯(lián)合攻關(guān),經(jīng)過五年的潛心研究,他們終于探索出通過混凝土外加劑,提高混凝土抗裂性能的有效抗裂途徑,一種新型的抗裂防水劑WHDF研制成功了。

“成果出來后雖然也有不少人覺得好,但每每找一個工程應(yīng)用時,施工方就會問是否通過了鑒定。轉(zhuǎn)身去鑒定吧,鑒定部門又會問,是否經(jīng)過示范性應(yīng)用工程檢驗?!庇饔浊浣榻B了當(dāng)時遇到的困難。最終在原武漢水電學(xué)院方坤和教授的推薦下,小溪口水電站采用了該技術(shù)成果。好東西是經(jīng)得住考驗的,1999年4月,小溪口關(guān)閘在試水一年后進行項目驗收,官方在現(xiàn)場懸賞找一條縫1000元獎金,結(jié)果無人得獎。在全國面板壩專業(yè)委員會的號召下,幾乎集聚了全國面板壩專家。他們研制的抗裂劑一炮而紅。1999年12月,湖北省科技廳組織了WHDF成果鑒定,以中國工程院院士鄭守仁為主任的鑒定委員會對此作了這樣的評價:該項目研究目的明確,思路新穎,其技術(shù)和產(chǎn)品性能均達到國際先進水平。

小溪口面板至今無一條裂縫,2014年元旦前,面板堆石壩專家鳳家驥教授和陶建生教授再度回訪了小溪口電站,業(yè)主在介紹情況時深有感觸地說:“小溪口電站十五年的安全運行受益于WHDF!”

工程應(yīng)用表明,WHDF在改善施工性能的同時,能有效解決混凝土的抗裂、防水及抗腐蝕等問題,提高工程質(zhì)量及其使用壽命,此外,WHDF生產(chǎn)和使用過程均環(huán)保,且經(jīng)濟效益可觀,每立方混凝土工程節(jié)約成本10元左右。為了將WHDF市場盡快投入市場,2004年學(xué)校專門進行了市場調(diào)查,據(jù)統(tǒng)計,我國每年各類工程混凝土總量約為30億方。按1%的市場占有率,WHDF的年用量達21萬噸,可實現(xiàn)14億的年銷售額,可謂市場前景廣闊。

2005年1月,喻幼卿帶領(lǐng)WHDF課題組向?qū)W校提交了WHDF成果產(chǎn)業(yè)化的方案,當(dāng)時正處全國高校校辦企業(yè)改制的攻堅時期,教師兼職辦企業(yè)有較大的風(fēng)險。然而,學(xué)校十分看好該項成果的市場潛力,同意對WHDF進行技術(shù)評估,學(xué)校以技術(shù)入股的方式與課題組成員共同注冊登記了股份制企業(yè)——武漢天衣化工有限責(zé)任公司(現(xiàn)更名為武漢天衣集團有限公司,以下簡稱“天衣集團”),喻幼卿走出了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的第一步。

以科技為動力,向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展邁進

由于偽劣膨脹劑的低廉價格對市場的沖擊,WHDF這一重要建筑新材料推廣困難重重。為確保混凝土工程質(zhì)量,保護人民生命財產(chǎn)安全,業(yè)界權(quán)威人士呼吁:國家應(yīng)盡早出臺相關(guān)政策和行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范抗裂劑市場;改善和強化高性能抗裂劑推廣機制;扶植WHDF等高性能抗裂劑產(chǎn)業(yè)化,以滿足建筑行業(yè)高品質(zhì)外加劑的迫切需求。

天衣集團順應(yīng)時代潮流,遵循市場規(guī)律,經(jīng)過一年多的經(jīng)營實踐,發(fā)現(xiàn)單一的新產(chǎn)品,難以形成企業(yè)經(jīng)營規(guī)模和發(fā)展后勁。喻幼卿董事長便在董事會上提出了單一產(chǎn)品的企業(yè)規(guī)模與后勁的討論,通過討論,董事會一致認(rèn)為:解決這一問題的唯一辦法是組織新產(chǎn)品的研發(fā),最好的研發(fā)方式是與科研單位及高校共建研發(fā)中心,走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。

為了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化道路,天衣集團首先要解決的問題是確定產(chǎn)業(yè)方向和尋求研發(fā)合作對象。經(jīng)過深思熟慮和深入探討,董事會最終決定將產(chǎn)業(yè)方向定位在化工建材和生物制品兩個方面。這是因為WHDF屬化工建材,是天衣集團的起步產(chǎn)品,特別是在混凝土外加劑方面,學(xué)校和天衣集團已積累了一定的理論知識和應(yīng)用技術(shù);生物制品是國家“十二五”期間的重點發(fā)展產(chǎn)業(yè),生物化工亦屬于化工領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)方向一經(jīng)定位,合作對象就容易確定了,武漢工程大學(xué)是以化工為特色的多科性大學(xué),其化工實力在中南地區(qū)是屈指可數(shù)的,又是天衣集團的董事單位,是最理想的合作伙伴。

2007年8月18日,天衣集團與武漢工程大學(xué)聯(lián)合成立了“混凝土外加劑技術(shù)研發(fā)中心”。旨在通過研發(fā)中心的發(fā)展,不斷培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的研發(fā)人才,不斷進行新技術(shù)的開發(fā),重點是對混凝土外加劑技術(shù)進行深入的研究,在鞏固和發(fā)展老產(chǎn)業(yè)的同時,開發(fā)新產(chǎn)品,形成新的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和增長點,增強在國內(nèi)外市場競爭力。提高科技創(chuàng)新能力的同時,更好地為地方國民經(jīng)濟服務(wù),創(chuàng)造更大的社會價值和經(jīng)濟價值。

天衣集團每年提供30萬元的研發(fā)經(jīng)費,以保證研發(fā)中心運作所需建設(shè)費、日常運作費和項目合作費用等。學(xué)校提供研發(fā)中心運作所需創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)人員、科技資源和人才培養(yǎng)資源等。研發(fā)中心組建以來,涉及的研發(fā)項目數(shù)為6項,其中,學(xué)校專利技術(shù)“濕法磷酸或可溶性磷酸鹽的凈化方法”成功應(yīng)用于WHDF生產(chǎn)技術(shù)中。并成功研發(fā)了WHDF混凝土抗裂減滲劑、WHDF混凝土減水減滲抗裂劑及WHDF自密實混凝土粘度改性劑等適應(yīng)市場的系列產(chǎn)品。目前,在WHDF系列產(chǎn)品中,前兩項產(chǎn)品已授權(quán)發(fā)明專利,后一項產(chǎn)品正在申報發(fā)明專利。

天衣集團專利技術(shù)的應(yīng)用及新產(chǎn)品的研發(fā),有效提升了公司的經(jīng)營規(guī)模,提高了學(xué)校研發(fā)水平和成果轉(zhuǎn)化的能力,為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅實的科研基礎(chǔ)。

推廣舉步維艱,仍然潛心研究15年

據(jù)統(tǒng)計, 英國建筑物壽命高達132年,美國建筑平均壽命達到74年。而中國建筑的平均壽命只有二三十年。是我們的技術(shù)太落后嗎?“正好相反,我們的成果是國際上綜合效果最好的。但只相當(dāng)于英國的零頭,為什么?就是認(rèn)識上的差異?!庇饔浊浣忉屨f,“我們在工程建設(shè)中,總是容易走進質(zhì)量與成本的思考誤區(qū),為了控制成本,在質(zhì)量上總是以達到設(shè)計要求為滿足,難得有精益求精的追求,這些滿足設(shè)計要求的依據(jù)大多是建立在實驗室試驗值基礎(chǔ)上的,而實驗室試驗值與現(xiàn)場施工的實際情況相差很大,此外,除水工領(lǐng)域外,大部分領(lǐng)域在設(shè)計中沒有抗裂的控制技術(shù)指標(biāo)要求,這就不得不使工程壽命大打折扣。其實工程成本該怎么算卻是一個值得探討的問題?!?/p>

南水北調(diào)某段渡槽工程中,采用喻幼卿的WHDF抗裂劑每一方需要增加投資50元。這個數(shù)字再乘以巨大的方量,方案未被采用。“沒想到3年后,南水北調(diào)各段均產(chǎn)生了不同程度的裂縫,為此,南水北調(diào)管理部門公開招標(biāo):處理現(xiàn)有的裂縫,并尋求后續(xù)工程控制裂縫的技術(shù)方法。此時的維修費用和后續(xù)的嚴(yán)重后果都是一筆可觀的數(shù)字。而如果當(dāng)初用最好的材料一次性投入的成本只占總投資比例的1%左右,而出現(xiàn)質(zhì)量問題后修復(fù)費用起碼會占總投資比例的10%左右?!?/p>

是用一次性的高付出換取長壽,還是用一時的低成本遭遇短期內(nèi)的不斷翻修?看起來明顯的答案在實際上卻會遭遇各種問題。雖然經(jīng)過水工、鐵路、市政近百個大型混凝土工程的檢驗,WHDF所用之處,混凝土均無收縮性裂縫產(chǎn)生,且表面平滑光澤。但也并不能保證WHDF在成果轉(zhuǎn)化道路上暢行。

2013年,廣西某市污水處理項目,決定采用WHDF系列產(chǎn)品。但該市建委規(guī)定:所有在該市應(yīng)用的建材產(chǎn)品必須在該市建筑管理處建筑企業(yè)管理站進行產(chǎn)品備案,但前提是備案的產(chǎn)品必須有國家標(biāo)準(zhǔn)?!霸O(shè)置國標(biāo)是為了提高質(zhì)量,加強管理??蒞HDF在申報專利的時候已經(jīng)對參數(shù)的先進性、創(chuàng)造性和實用性進行了相當(dāng)嚴(yán)格的審查。而且我們也是尊重企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)過正常程序備案的。只要把參數(shù)拿出來對照一下,就會發(fā)現(xiàn)并不低于相關(guān)國際要求?!庇饔浊浣忉尩?。即使如此,由于備案不能進行,工程應(yīng)用只能作罷。

有了好的科研成果,卻不能保證真正的得以推廣,喻幼卿看在眼里,急在心里,但這些并未影響他15年來對混凝土抗裂防水的潛心研究。他期待著自己的研究成果能盡快應(yīng)用于國家基本建設(shè)工程之中,為混凝土工程安全乃至人民生命安全做出貢獻。

發(fā)展集團企業(yè),產(chǎn)學(xué)研全面推進

雖然研究成果的推廣非常艱難,但是天衣集團并沒有氣餒,他們沿著科技創(chuàng)新的道路不斷前行,銷售額也是一路上揚,從2006年的50萬元發(fā)展到2013年的5000萬元。同時在生物產(chǎn)業(yè)方面,公司推出了醉克解酒系列生物產(chǎn)品。2013年底,公司更名為武漢天衣集團有限公司,旗下兩個子公司:武漢天衣新材料有限公司和武漢天衣生物科技有限公司,分別生產(chǎn)經(jīng)營WHDF抗裂劑系列產(chǎn)品和醉克解酒系列生物產(chǎn)品。

2010年,“混凝土外加劑技術(shù)研發(fā)中心”被評定為省級校企共建的研發(fā)中心。中心創(chuàng)建了武漢工程大學(xué)混凝土外加劑實驗室,該實驗室由學(xué)校提供場地,天衣集團購置設(shè)備共同完成。就是在這個實驗室里,天衣集團的專家就聚羧酸減水劑改性技術(shù)、WHDF抗裂技術(shù)等專題,為高分子材料、無機材料及化學(xué)工程與工藝專業(yè)的三屆本科生和兩屆碩士生進行了畢業(yè)論文指導(dǎo),畢業(yè)生在這里將書本知識與外加劑研究的前衛(wèi)技術(shù)相結(jié)合,進行有目的的科學(xué)試驗,撰寫出具有一定水平的畢業(yè)論文,并分別發(fā)表于《精細化工》《化學(xué)與生物工程》及《化工建材》等雜志上。不僅如此,天衣集團還連續(xù)八年為學(xué)校市場營銷、高分子材料、無機材料等專業(yè)的本科生提供實習(xí)的機會,對實習(xí)學(xué)生給予公司員工試用期工資待遇,優(yōu)秀學(xué)生優(yōu)先留用,此外,每年還為學(xué)校本科生提供5萬元“天衣化工獎助學(xué)金”。天衣集團受到湖北省委的高度肯定,并邀天衣集團參加“湖北省高校產(chǎn)學(xué)研合作暨規(guī)范發(fā)展科技產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場經(jīng)驗交流會”,以介紹推廣“天衣經(jīng)驗”。

目前,天衣集團處于上升階段,應(yīng)采用擴展戰(zhàn)略,即迅速擴大應(yīng)用市場。同時,今年是天衣集團第二個五年計劃的最后一年,也是馬到成功之年,集團公司命名為轉(zhuǎn)型騰飛年,在終端銷售的基礎(chǔ)上,開拓代理營銷和網(wǎng)絡(luò)營銷渠道,重點打造代理營銷系統(tǒng)。今年,他們的目標(biāo)是:WHDF銷售額8000萬元,醉克銷售額2000萬元;全力打造代理營銷及網(wǎng)絡(luò)營銷系統(tǒng);新建5000平方米的生產(chǎn)車間;WHDF及醉克獲成果技術(shù)鑒定,為報國家獎作準(zhǔn)備;獲得醉克產(chǎn)品發(fā)明專利;同時作上市的準(zhǔn)備工作。

天衣集團秉承學(xué)校“團結(jié)嚴(yán)謹(jǐn),勤奮求實”的校園文化宗旨,在艱苦創(chuàng)業(yè)和發(fā)展騰飛的歷程中,逐步培育自強、實干和創(chuàng)新的精神內(nèi)核,建設(shè)更加先進的,符合社會發(fā)展方向的,具有天衣特色的企業(yè)文化。

同時,天衣集團還制定了第三個五年計劃,計劃達到銷售額年均1.5億元;逐步開展國際貿(mào)易;完成生產(chǎn)基地、辦公場地及職工住宅;將WHDF及醉克申報國家獎;完成股票上市;達到人均收入10萬元/年。制定長遠的戰(zhàn)略規(guī)劃,創(chuàng)用戶信賴的精品,才能真正做業(yè)界一流的企業(yè)。喻幼卿相信,集團的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合必將成為他們的核心競爭力,必將為祖國的科技發(fā)展和經(jīng)濟騰飛注入不竭的動力。

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