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中國混凝土與水泥制品協(xié)會會長徐永模

  “創(chuàng)新要實，推動全面創(chuàng)新，更多靠產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新來培育和形成新的增長點，創(chuàng)新必須落實到創(chuàng)造新的增長點上，把創(chuàng)新成果變成實實在在的產(chǎn)業(yè)活動。” 這是2014年中央經(jīng)濟工作會議時提到的。

  在2014年度混凝土與水泥制品行業(yè)大會上，會長徐永模再一次談到了技術(shù)創(chuàng)新。他呼吁行業(yè)人士，要時刻關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新，因為這些技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新勢必會對行業(yè)今后的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

  一、三大技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域

  徐永?？偨Y(jié)到，我國混凝土與水泥制品行業(yè)目前應關(guān)注三大技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，包括：高性能高性價比低碳材料、節(jié)能減排利廢環(huán)保材料、建筑景觀藝術(shù)創(chuàng)造材料。

  第一，高性能高性價比低碳材料；

  徐永模認為，高性能高性價比低碳材料是發(fā)展低碳經(jīng)濟將是長期政策導向。那么，行業(yè)對未來高新材料則期望它們性能更高、能耗更少、碳排放更低以及性價比更好 。另外，混凝土與水泥制品的綠色低碳化也是高性能高性價比材料的趨勢。

  圖1

  第二，節(jié)能減排利廢環(huán)保材料；

  關(guān)于節(jié)能減排利廢環(huán)保材料，這其中存在著內(nèi)在邏輯關(guān)系。徐永模認為，我們首先應當對環(huán)保材料有一個正確的認識，即并不是為了利用和利益！目前，堆放傾倒固體廢物尾礦、工業(yè)固廢、建筑垃圾已經(jīng)造成了環(huán)境污染以及土地資源的浪費。徐永模建議，今后人們應當為利廢正名，要勇于承擔環(huán)保的社會責任。他告誡大家，要以環(huán)保為首要目的，利廢只是科學的廢物處置方式，即在解決環(huán)保問題的同時實現(xiàn)資源綜合利用、降低能耗、節(jié)約自然資源。

  但是，當前節(jié)能減排利廢環(huán)保材料的發(fā)展還面臨著一些挑戰(zhàn)，即： 清潔環(huán)保的再處理工藝 、節(jié)能減排的再生產(chǎn)制造、安全的高品質(zhì)材料產(chǎn)品（不是高性能） 、可循環(huán)利用資源化再生、低成本制造性價比較高等。而此類材料更是“戰(zhàn)斗在看不見的戰(zhàn)線上”，被人們稱作“成功者背后的無名英雄”、“不登大雅之堂的傻大笨粗”以及“不值錢的材料制品”的材料。

圖2

圖3

  第三，建筑景觀藝術(shù)創(chuàng)造材料；

  建筑是歷史、藝術(shù)、文化的載體，是環(huán)境的組成部分 。隨著時代的變遷，材料結(jié)構(gòu)造型與材料表面質(zhì)感已經(jīng)成建筑的重要組成部分。如今，為什么石材、玻璃、鋁塑板、陶板漸漸被定義為有檔次沒文化、有個性沒思想 、有氣派沒品位、有奢華沒特點的建筑材料？徐永模認為，建筑設計創(chuàng)新與材料造型創(chuàng)新應當相結(jié)合。

  超高性能混凝土通過模塑造型、復合增強、結(jié)構(gòu)設計等特點的結(jié)合使創(chuàng)意有了無限拓展；裝飾混凝土則通過水泥清水質(zhì)感、天然和人工骨料質(zhì)感、本體著色質(zhì)感讓想象可以自由飛翔；另外，金屬鍍膜、化學腐蝕、聚合物涂覆成各種天然和人工材料質(zhì)感等混凝土表面復合涂裝技術(shù)，則讓表面質(zhì)感能夠做到以假亂真；不僅如此，建筑景觀藝術(shù)創(chuàng)造材料還具有低碳、低成本的優(yōu)勢，它們正在不斷的挑戰(zhàn)，從而滿足不斷提高的力學性能、耐久性、功能性要求。如圖2、3。

  圖4 石膏花造型的卡塔爾國家博物館（QNM）

  徐永模介紹了石膏花造型的卡塔爾國家博物館的具體情況。其中，巨型“石膏花”由130個直徑10m ~ 43m的透鏡狀圓盤構(gòu)成，

  適用于高風載，溫度+10^oC ~ +85^oC高腐蝕性海洋環(huán)境，面板材料則要求高強(ft >20MPa)和高耐久(60年)--白色UHPC，在安裝過程中要使用12萬m²、40mm厚預制白色UHPC面板精確安裝。如圖5。

  圖5

    目前，UHPC主要應用在薄殼結(jié)構(gòu)，輕巧美觀結(jié)構(gòu)以及家具、雕塑方面。如圖6-8。

    圖6 UHPC應用：薄殼結(jié)構(gòu)

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    圖7 UHPC應用：輕巧美觀結(jié)構(gòu)

  圖8 UHPC應用--家具、雕塑

  二、關(guān)注五大新技術(shù)

  圖9

  第一， “3D打印”技術(shù) ；

  “3D打印”這項顛覆性的建筑技術(shù)，一方面具有材料單一，不適應復雜配筋結(jié)構(gòu)，不用模具、堆積成型、表面粗糙等特點；另一方面，該技術(shù)可以用于復雜構(gòu)件模具的制造，包括裝飾混凝土模具制胎以及個性化建筑構(gòu)件模具制造。如圖10。

  圖10

  第二，超高性能纖維增強細集料混凝土；

  超高性能纖維增強細集料混凝土是通過高性能塑化劑、粉體密實堆積理論、高性能水化漿體組成與微結(jié)構(gòu)、勻質(zhì)化與微細化結(jié)構(gòu)以及纖維增強理論的基礎(chǔ)與技術(shù)支撐所形成的新材料。拉法基“Ductal”材料與工程應用則可以替代鑄鐵鑄鋼。如圖11。

  圖11

   第三，非金屬纖維增強筋技術(shù)；

  該技術(shù)主要包括復合材料（FRP）筋，可再生竹筋、其他植物纖維等組成。徐永模透露，在1867法國人蒙尼亞又發(fā)明了竹筋混凝土通過工程應用，其界面粘結(jié)，耐久性以及適用性都能很好的滿足工程結(jié)構(gòu)問題。如圖12。

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  圖12

  第四，高性能骨料與高性能輕質(zhì)水泥基材料；

  徐永模介紹，該類材料主要包括超輕高強骨料、含水型高強骨料與高性能混凝土、漂浮與半潛式海洋工程建筑、保溫隔熱吸聲混凝土。其中，高性能空心玻璃微珠屬于密度在0.15～0.70g/cm³，強度為3Mpa ～ 125MPa的超輕高強骨料；含水型高強骨料與高性能混凝土則具有空氣中失水很慢且不影響配料、泵壓下不吸水以及起到混凝土內(nèi)養(yǎng)護的效果；漂浮與半潛式海洋工程建筑則是利用不同容重玻璃微珠設計不同浮力的海工混凝土。如圖13。

  圖13 玻璃微珠（微米級）

  圖14 含水型高強骨料

  圖15 玻璃微珠（毫米級）

  第五，低水化熱高性能水泥。

  目前，拉法基水泥已聲稱研發(fā)出了具有顛覆性的新型水泥——“Aether”水泥（詳見專題），即低鈣、低溫燒成、CO₂減排25%-30%的建筑材料，該材料已在法國Le Teil工廠進行了試產(chǎn)， (見專題)達到與傳統(tǒng)水泥同等的性能。與此同時，我國也展開了此類材料的研究和開發(fā)。例如北京建筑材料研究總院的國家支撐項目“新型低鈣水泥熟料”，其研究成果見表1和圖16。

  圖16

  表1

  另外，天津水泥工業(yè)設計研究院的國家支撐項目“新型低鈣水泥熟料”， 其3d強度≥30.0 MPa，具體情況見圖17。

  圖17

  徐永模表示，我國目前的成果創(chuàng)新表現(xiàn)形式很多，例如論文和專利等，而大多數(shù)成果卻無法運用到實際生產(chǎn)應用中。他希望大家認真把握以上三大創(chuàng)新領(lǐng)域和五大創(chuàng)新技術(shù)，真正為我國將來的混凝土以及混凝土制品的創(chuàng)新做出貢獻。 

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