5月29日拍攝的白鶴灘水電站一景(無人機(jī)全景拼接照片)
6月28日,白鶴灘水電站迎來首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電一周年,。
白鶴灘水電站大壩是首次全壩使用低熱水泥的300米級特高拱壩,。在低熱水泥出現(xiàn)并應(yīng)用于全壩前,,“無壩不裂”一直是回響在水電站建設(shè)者心頭的一道“魔咒”。
低熱水泥,,全名為低熱硅酸鹽水泥,,屬于特種水泥,,是中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司(以下簡稱中國建材總院)水泥科學(xué)與新型建筑材料研究院(以下簡稱水泥新材院)院長文寨軍研究團(tuán)隊(duì)的“代表作”。和普通水泥相比,,它具有低熱,、微膨脹、高抗裂,、高耐久等優(yōu)點(diǎn),,各項(xiàng)性能全面優(yōu)于傳統(tǒng)中熱水泥混凝土,被譽(yù)為大壩“退燒藥”,。
從青年階段研發(fā)低熱水泥,、跑遍大江南北進(jìn)行推廣,到如今作為管理者讓低熱水泥應(yīng)用于重大項(xiàng)目……工作30年來,,文寨軍在特種水泥研發(fā)領(lǐng)域不斷深耕,為國家水電工程構(gòu)筑起堅(jiān)實(shí)的屏障,。
從零起步研制大壩“退燒藥”
1994年,,舉世矚目的三峽工程正式開工。為了完成這一具有世界影響力的標(biāo)志性工程,,中國建材總院聯(lián)合中國長江三峽集團(tuán)有限公司等單位,,合力研發(fā)了具有微膨脹性能的中熱水泥,水泥質(zhì)量和性能均取得突破,,助力三峽工程高質(zhì)量建設(shè),。
中熱水泥是當(dāng)時(shí)國內(nèi)建設(shè)大型水電工程的主要基礎(chǔ)材料。由于混凝土體量龐大,、散熱較慢,,其積蓄的熱量會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,若溫度應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度,,大壩就可能開裂,。通過材料創(chuàng)新有效降低水泥水化熱、提升水泥力學(xué)性能,,是解決大壩混凝土溫度裂縫的重要技術(shù)路徑,。
劉克忠、文寨軍,、王晶等中國建材總院核心研究人員廣泛查閱國內(nèi)外文獻(xiàn),,希望通過反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)等方式,,研發(fā)一種“超低水化熱”的水泥,。
他們發(fā)現(xiàn),美國的胡佛大壩等工程使用了低熱水泥,,較好地解決了大壩裂縫問題,,但在這些工程中,,低熱水泥早期強(qiáng)度偏低,需要與普通硅酸鹽水泥搭配使用,,否則難以達(dá)到工程對于水泥性能和施工的要求,。這極大地制約了低熱水泥的推廣應(yīng)用。
若能解決低熱水泥早期強(qiáng)度偏低的問題,,那么溫度裂縫,、工程施工等問題是否就可迎刃而解了呢?自此,,他們開始了低熱水泥的自主研發(fā)歷程,。
“剛開始大家都不知道該怎么搞,只能不停地定方案,、燒爐子,、調(diào)配方,加班加點(diǎn)地進(jìn)行試驗(yàn),?!敝袊ú目傇航淌诠S華回憶道。
文寨軍將研制低熱水泥的過程,,比喻為“熬制特殊中藥”:炮制雖繁必不敢省人工,,品味雖貴必不敢減物力?!翱蒲泄ぷ魇呛芷D苦的,,工程應(yīng)用是很謹(jǐn)慎的,開發(fā)過程是十分漫長的,??刹徽撗兄七^程多么繁瑣、工藝多么復(fù)雜,,為確?!熜А@著,不敢有半點(diǎn)懈??;不論配方多么難求、藥材多么稀缺,,為出珍品,,不敢有半點(diǎn)吝嗇,要反復(fù)實(shí)驗(yàn),、一直熬制,。”他說,。
依托多個(gè)國家科技攻關(guān)項(xiàng)目,,歷經(jīng)成百上千次試驗(yàn),,文寨軍及其同事成功突破傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的組成限制,解決了高活性晶型貝利特礦物的穩(wěn)定和活化這一國際難題,,攻克了低熱水泥穩(wěn)定制備技術(shù),,研制出了大壩“退燒藥”?!暗蜔崴啾戎袩崴嗟乃療峤档?0%,,比普通水泥低30%?!蔽恼娊榻B道,。
這一成果于1998年被試用在北京首都國際機(jī)場2號航站樓的建設(shè)工程中。隨后,,他們還在其他工程試用了低熱水泥,,為低熱水泥后續(xù)大規(guī)模應(yīng)用積累了寶貴的工程數(shù)據(jù)。
文寨軍至今非常感慨:“低熱水泥‘誕生’于三峽工程,。三峽工程完工還未蓄水時(shí),,站在大壩前,我仰望這個(gè)龐然大物,,覺得人類非常渺小,可渺小的人類竟然能夠建造如此偉大的工程,,更深感人類智慧的偉大,。”
2006年,,“高性能低熱硅酸鹽水泥(高貝利特水泥)的制備技術(shù)及應(yīng)用”獲得國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),。
推廣“監(jiān)理”模式嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量
自2005年起,低熱水泥先后被用于大渡河沙坪,、枕頭壩,、深溪溝、猴子巖電站以及雅礱江錦屏官地等水電站的建設(shè),。近年來,,涉及上千億投資、裝機(jī)容量加起來超過三峽工程的烏東德水電站和白鶴灘水電站,,全壩都應(yīng)用了低熱水泥,。
“一個(gè)超級水電工程投資高達(dá)幾千億元,選用或更換一種材料非常難,,必須經(jīng)過充分論證,。”文寨軍回憶道,,有時(shí)候,,他能在一個(gè)低熱水泥技術(shù)論證會(huì)上見到10多位院士,,搞材料的、結(jié)構(gòu)的,、溫控的專家都來了,。
為了讓工程方應(yīng)用低熱水泥,文寨軍跑遍大江南北推廣“監(jiān)理”模式——派技術(shù)人員進(jìn)駐大型水電工程水泥供應(yīng)商,,解決特種低熱水泥在生產(chǎn)及應(yīng)用中出現(xiàn)的技術(shù)問題,,從細(xì)節(jié)和源頭入手,嚴(yán)格把控水泥質(zhì)量,。
“要保證工程不出問題,,就要從細(xì)節(jié)抓起、從源頭抓起,。只有這樣才有可能建造出‘無裂縫大壩’,。”文寨軍表示,,“監(jiān)理模式”打破了原有單一的技術(shù)合作模式,,一方面確保了重大工程用水泥質(zhì)量,在水泥企業(yè)和工程之間架起了一座橋梁,;另一方面發(fā)揮了他們的技術(shù)優(yōu)勢,,豐富了業(yè)務(wù)合作模式,通過產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同,,彼此成就,。
駐廠監(jiān)理長期駐守在水泥生產(chǎn)一線,沒有節(jié)假日,。文寨軍十分理解一線工作人員的不易,,到了春節(jié),為了讓駐廠員和家人團(tuán)聚,,他趕赴駐廠現(xiàn)場執(zhí)行監(jiān)理工作,。
至今,中國建材總院教授劉云還記得文寨軍“沖”在前面的身影,?!坝心晗奶欤覀兦巴髰徤焦さ噩F(xiàn)場,,途中遇到泥石流,,車被堵在路上,整車人危在旦夕,。是文寨軍帶領(lǐng)我們一起想辦法,,才脫離了險(xiǎn)境?!?nbsp;
以身作則培養(yǎng)青年技術(shù)骨干
近年來,,我國水電開發(fā)進(jìn)一步向各流域上游推進(jìn),,那里地質(zhì)條件復(fù)雜、山高坡陡,、對外交通條件惡劣,,而文寨軍總是主動(dòng)帶隊(duì)去現(xiàn)場了解業(yè)主需求,鼓勵(lì)年輕人克服高原環(huán)境及交通條件差等各種困難,。
這樣以身作則,,是他培養(yǎng)青年技術(shù)骨干的重要方式。
“文院長能吃苦,、下得了功夫,。我們常晚上為了完成某項(xiàng)科研任務(wù),加班加點(diǎn),。但即使我們加班到很晚,,走的時(shí)候依然能看到文院長辦公室還亮著燈。經(jīng)年累月,,很多的節(jié)假日,,文院長都是在工作崗位上度過的,他用實(shí)際行動(dòng)為我們上了最好的一課,?!眲⒃普f。
文寨軍的學(xué)生黃文說:“我以研究生身份剛進(jìn)入特種水泥研發(fā)團(tuán)隊(duì)時(shí),,由于方法掌握不好,,常常事倍功半。文院長將這一切都看在眼里,,常和我討論問題、引導(dǎo)我不斷嘗試,?!?nbsp;
此外,文寨軍還大力提拔年輕干部,,給年輕人更多機(jī)會(huì),。對于年輕干部,剛開始大家還有些擔(dān)心:他們能否挑起大梁,?“年輕人精力好,,有沖勁、干勁,,只要能包容失敗,,再加上我們老同志保駕護(hù)航,出不了問題,?!蔽恼娬f,。
同時(shí),文寨軍還用研發(fā),、推廣低熱水泥的經(jīng)驗(yàn),,鼓勵(lì)遇到困難的青年科研人員?!暗蜔崴鄤傇囉脮r(shí),,應(yīng)用效果不太好,我就根據(jù)工程反饋反復(fù)修改,、反復(fù)完善,。辦法總比困難多,一定要挺直腰桿往前走,,昂首闊步向前沖,。”他說,。
回首30年工作歷程,,文寨軍說:“一輩子能做好低熱水泥研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化這件事,,我很自豪,。堅(jiān)守是一件很難的事情,如果可以堅(jiān)持一生,,那將會(huì)是一個(gè)很了不起的成就,。”
未來,,文寨軍將繼續(xù)積極與大型央企,、研究院所談合作,推動(dòng)性能更優(yōu)的低熱水泥大規(guī)模應(yīng)用在川藏鐵路上,。