——紀念振動攪拌技術創新30年
30年前,長安大學教授、德通首席科學家馮忠緒開創振動攪拌新理念,聚焦混凝土提質增效綠色制備,解決了一系列關鍵技術難題,世界混凝土攪拌技術發展進入新紀元。
初心:馮忠緒教授開啟世界振動攪拌技術研究新篇章
在振動攪拌創新30年之際,馮忠緒教授回顧了振動攪拌技術試驗室研究和產業化的發展歷程。
(在前蘇聯莫斯科汽車公路學院學習時期的馮忠緒教授)
“1988年至1989年,我在前蘇聯學習,師從蘇聯功勛科學家巴拉夫耶夫院士。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學模型,采用振動攪拌與強制攪拌相結合的技術方案,將激振器內置,通過正確的動力學計算,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穩定土振動攪拌設備。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,可以改善混凝土結構與流變特性,提高混凝土的品質。”
2016年,德通水泥混凝土振動攪拌主機、水泥穩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“國際領先”水平。
在長安大學與德通科研團隊共同努力下,振動攪拌多項技術填補了國內外空白,處于國際領先水平,成為我國混凝土工程機械技術自主創新的典范。
匠心:德通振動攪拌技術助力混凝土耐久性提升革命
傳統的混凝土攪拌機,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,另外,水泥和骨料間界面總存在薄弱界面。
(振動攪拌技術原理圖)
振動攪拌是在強制攪拌的同時復合高頻振動,讓被攪拌物料在宏觀對流運動的同時產生微觀擴散運動,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生水化反應,并改善了水泥和骨料間界面強度,達到同等水泥更高強度,或相同強度節省水泥的目的。
德通這種通過強化攪拌過程提升攪拌質量和效率的新技術,不但適用于普通混凝土、高性能和超高性能混凝土、穩定土,還廣泛適用于各種建筑固廢、工業固廢和各類固化土等,從而在基礎建設中有效提升建設工程質量,打造耐久性路面基層,推動經濟社會綠色發展。
(振動攪拌典型工程應用)
德通振動攪拌技術和設備已規模化應用于雄安新區京德高速、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,并服務于“一帶一路”沿線的塞內加爾、老撾等7個國家和地區。德通還應用現代物聯網技術建設了5G+攪拌行業工業互聯網平臺,實現混凝土生產和施工的全過程質量管理。
振動攪拌技術是130余年來混凝土攪拌技術的重大創新,被列入《中國制造2025河南行動綱要》,具有完全自主知識產權,已獲得100多項授權專利,14項軟件著作權,4項成果進入交通運輸部重大科技創新成果庫,已發布20余項國家、行業、地方等工法和標準。其中,《高性能混凝土技術條件》國家標準已于今年7月1日正式實施。
目標:做世界上更好的混凝土與生產裝備
(馮忠緒教授暢談未來新目標)
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創新規劃了新的目標:
混凝土振動攪拌理論與應用的研究已經走過了30個春秋,越做越覺得責任重大。據統計,生產水泥產生的二氧化碳占全球人類生產生活排放二氧化碳的7%。中國年生產水泥已經超過24億噸,在節約水泥等資源的前提下做好混凝土迫在眉睫。
我們新的目標是,要做世界上更好的混凝土與生產裝備。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,通過使用新的生產技術、裝備與工藝,服役能力與使用壽命等主要性能指標與現有的生產方式相比能提高50%以上的混凝土。
這是一個新的目標,也是一個光榮而艱巨的任務。基于30年來對混凝土生產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化的基礎;基于30年來同心同德、艱苦奮斗所形成的團隊力量,我們一定能實現這一目標。
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