——紀念振動攪拌技術(shù)創(chuàng)新30年

30年前,長安大學(xué)教授、德通首席科學(xué)家馮忠緒開創(chuàng)振動攪拌新理念,聚焦混凝土提質(zhì)增效綠色制備,解決了一系列關(guān)鍵技術(shù)難題,世界混凝土攪拌技術(shù)發(fā)展進入新紀元。

初心:馮忠緒教授開啟世界振動攪拌技術(shù)研究新篇章

在振動攪拌創(chuàng)新30年之際,馮忠緒教授回顧了振動攪拌技術(shù)試驗室研究和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展歷程。

(在前蘇聯(lián)莫斯科汽車公路學(xué)院學(xué)習(xí)時期的馮忠緒教授)

“1988年至1989年,我在前蘇聯(lián)學(xué)習(xí),師從蘇聯(lián)功勛科學(xué)家巴拉夫耶夫院士。了解到混凝土作為最大宗的建筑材料,由于水泥與水結(jié)團等原因難以攪拌均勻,不僅浪費水泥,而且降低了混凝土的使用性能,是世界工程界存在的難題之一。”

“1991年我申請了中國第一個振動攪拌的專利,1992年投入試驗。開始幾年采用激振器外置的方案,沒有成功。通過建立攪拌過程的數(shù)學(xué)模型,采用振動攪拌與強制攪拌相結(jié)合的技術(shù)方案,將激振器內(nèi)置,通過正確的動力學(xué)計算,1997年,研究取得了突破性的進展。”

“2010年,我的博士研究生張良奇創(chuàng)立西安德通,2012年研制成功了1m³雙臥軸混凝土振動攪拌主機,2014年研制出了600t/h穩(wěn)定土振動攪拌設(shè)備。實踐證明,振動攪拌不需改變材料組分,通過振動強化物料的擴散運動,可以改善混凝土結(jié)構(gòu)與流變特性,提高混凝土的品質(zhì)。”

2016年,德通水泥混凝土振動攪拌主機、水泥穩(wěn)定土振動攪拌主機兩項科技成果通過鑒定,被聞邦椿院士等專家評價為“國際領(lǐng)先”水平。

在長安大學(xué)與德通科研團隊共同努力下,振動攪拌多項技術(shù)填補了國內(nèi)外空白,處于國際領(lǐng)先水平,成為我國混凝土工程機械技術(shù)自主創(chuàng)新的典范。

匠心:德通振動攪拌技術(shù)助力混凝土耐久性提升革命

傳統(tǒng)的混凝土攪拌機,即使延長攪拌時間,微觀上仍有少許水泥聚團,不易充分水化反應(yīng),另外,水泥和骨料間界面總存在薄弱界面。

(振動攪拌技術(shù)原理圖)

振動攪拌是在強制攪拌的同時復(fù)合高頻振動,讓被攪拌物料在宏觀對流運動的同時產(chǎn)生微觀擴散運動,促使三三兩兩成團的水泥顆粒,從微觀上分散均勻從而充分發(fā)生水化反應(yīng),并改善了水泥和骨料間界面強度,達到同等水泥更高強度,或相同強度節(jié)省水泥的目的。

德通這種通過強化攪拌過程提升攪拌質(zhì)量和效率的新技術(shù),不但適用于普通混凝土、高性能和超高性能混凝土、穩(wěn)定土,還廣泛適用于各種建筑固廢、工業(yè)固廢和各類固化土等,從而在基礎(chǔ)建設(shè)中有效提升建設(shè)工程質(zhì)量,打造耐久性路面基層,推動經(jīng)濟社會綠色發(fā)展。

(振動攪拌典型工程應(yīng)用)

德通振動攪拌技術(shù)和設(shè)備已規(guī)?；瘧?yīng)用于雄安新區(qū)京德高速、榮烏高速、五峰山長江大橋、天府國際機場等全國30多個省份的600余項工程,并服務(wù)于“一帶一路”沿線的塞內(nèi)加爾、老撾等7個國家和地區(qū)。德通還應(yīng)用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)了5G+攪拌行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,實現(xiàn)混凝土生產(chǎn)和施工的全過程質(zhì)量管理。

振動攪拌技術(shù)是130余年來混凝土攪拌技術(shù)的重大創(chuàng)新,被列入《中國制造2025河南行動綱要》,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),已獲得100多項授權(quán)專利,14項軟件著作權(quán),4項成果進入交通運輸部重大科技創(chuàng)新成果庫,已發(fā)布20余項國家、行業(yè)、地方等工法和標(biāo)準。其中,《高性能混凝土技術(shù)條件》國家標(biāo)準已于今年7月1日正式實施。

目標(biāo):做世界上更好的混凝土與生產(chǎn)裝備

(馮忠緒教授暢談未來新目標(biāo))

匠心致初心,初心致未來。站在新的起點上,馮忠緒教授為振動攪拌技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃了新的目標(biāo):

混凝土振動攪拌理論與應(yīng)用的研究已經(jīng)走過了30個春秋,越做越覺得責(zé)任重大。據(jù)統(tǒng)計,生產(chǎn)水泥產(chǎn)生的二氧化碳占全球人類生產(chǎn)生活排放二氧化碳的7%。中國年生產(chǎn)水泥已經(jīng)超過24億噸,在節(jié)約水泥等資源的前提下做好混凝土迫在眉睫。

我們新的目標(biāo)是,要做世界上更好的混凝土與生產(chǎn)裝備。什么是更好的混凝土?就是在混凝土組分與配合比不變的前提下,通過使用新的生產(chǎn)技術(shù)、裝備與工藝,服役能力與使用壽命等主要性能指標(biāo)與現(xiàn)有的生產(chǎn)方式相比能提高50%以上的混凝土。

這是一個新的目標(biāo),也是一個光榮而艱巨的任務(wù)?；?0年來對混凝土生產(chǎn)中存在問題與解決路徑的深刻認識;基于30年來研究的成果與成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ);基于30年來同心同德、艱苦奮斗所形成的團隊力量,我們一定能實現(xiàn)這一目標(biāo)。