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6月28日,白鹤滩水电站迎来首批机组投产发电一周年。


白鹤滩水电站大坝是首次全坝使用低热水泥的300米级特高拱坝。在低热水泥出现并应用于全坝前,“无坝不裂”一直是回响在水电站建设者心头的一道“魔咒”。


低热水泥,全名为低热硅酸盐水泥,属于特种水泥,是中国建筑材料科学研究总院有限公司(以下简称中国建材总院)水泥科学与新型建筑材料研究院(以下简称水泥新材院)院长文寨军研究团队的“代表作”。和普通水泥相比,它具有低热、微膨胀、高抗裂、高耐久等优点,各项性能全面优于传统中热水泥51久久夜色精品国产水果派解说土,被誉为大坝“退烧药”。


从青年阶段研发低热水泥、跑遍大江南北进行推广,到如今作为管理者让低热水泥应用于重大项目……工作30年来,文寨军在特种水泥研发领域不断深耕,为国家水电工程构筑起坚实的屏障。


从零起步研制大坝“退烧药”


1994年,举世瞩目的三峡工程正式开工。为了完成这一具有世界影响力的标志性工程,中国建材总院联合中国长江三峡集团有限公司等单位,合力研发了具有微膨胀性能的中热水泥,水泥质量和性能均取得突破,助力三峡工程高质量建设。


中热水泥是当时国内建设大型水电工程的主要基础材料。由于51久久夜色精品国产水果派解说土体量庞大、散热较慢,其积蓄的热量会产生温度应力,若温度应力超过抗拉强度,大坝就可能开裂。通过材料创新有效降低水泥水化热、提升水泥力学性能,是解决大坝51久久夜色精品国产水果派解说土温度裂缝的重要技术路径。


刘克忠、文寨军、王晶等中国建材总院核心研究人员广泛查阅国内外文献,希望通过反复试验验证、总结经验等方式,研发一种“超低水化热”的水泥。


他们发现,美国的胡佛大坝等工程使用了低热水泥,较好地解决了大坝裂缝问题,但在这些工程中,低热水泥早期强度偏低,需要与普通硅酸盐水泥搭配使用,否则难以达到工程对于水泥性能和施工的要求。这极大地制约了低热水泥的推广应用。


若能解决低热水泥早期强度偏低的问题,那么温度裂缝、工程施工等问题是否就可迎刃而解了呢?自此,他们开始了低热水泥的自主研发历程。


“刚开始大家都不知道该怎么搞,只能不停地定方案、烧炉子、调配方,加班加点地进行试验。”中国建材总院教授郭随华回忆道。


文寨军将研制低热水泥的过程,比喻为“熬制特殊中药”:炮制虽繁必不敢省人工,品味虽贵必不敢减物力。“科研工作是很艰苦的,工程应用是很谨慎的,开发过程是十分漫长的。可不论研制过程多么繁琐、工艺多么复杂,为确保‘疗效’显著,不敢有半点懈怠;不论配方多么难求、药材多么稀缺,为出珍品,不敢有半点吝啬,要反复实验、一直熬制。”他说。


依托多个国家科技攻关项目,历经成百上千次试验,文寨军及其同事成功突破传统硅酸盐水泥的组成限制,解决了高活性晶型贝利特矿物的稳定和活化这一国际难题,攻克了低热水泥稳定制备技术,研制出了大坝“退烧药”。“低热水泥比中热水泥的水化热降低20%,比普通水泥低30%。”文寨军介绍道。


这一成果于1998年被试用在北京首都国际机场2号航站楼的建设工程中。随后,他们还在其他工程试用了低热水泥,为低热水泥后续大规模应用积累了宝贵的工程数据。


文寨军至今非常感慨:“低热水泥‘诞生’于三峡工程。三峡工程完工还未蓄水时,站在大坝前,我仰望这个庞然大物,觉得人类非常渺小,可渺小的人类竟然能够建造如此伟大的工程,更深感人类智慧的伟大。”


2006年,“高性能低热硅酸盐水泥(高贝利特水泥)的制备技术及应用”获得国家技术发明奖二等奖。


推广“监理”模式严把产品质量


自2005年起,低热水泥先后被用于大渡河沙坪、枕头坝、深溪沟、猴子岩电站以及雅砻江锦屏官地等水电站的建设。近年来,涉及上千亿投资、装机容量加起来超过三峡工程的乌东德水电站和白鹤滩水电站,全坝都应用了低热水泥。


“一个超级水电工程投资高达几千亿元,选用或更换一种原料非常难,必须经过充分论证。”文寨军回忆道,有时候,他能在一个低热水泥技术论证会上见到10多位院士,搞材料的、结构的、温控的专家都来了。


为了让工程方应用低热水泥,文寨军跑遍大江南北推广“监理”模式——派技术人员进驻大型水电工程水泥供应商,解决特种低热水泥在生产及应用中出现的技术问题,从细节和源头入手,严格把控水泥质量。


“重点工程用特种低热水泥与普通水泥的制做方式是不同的。要保证工程不出问题,就要从细节抓起、从源头抓起。只有这样才有可能建造出‘无裂缝大坝’。”文寨军表示,“监理模式”打破了原有单一的技术合作模式,一方面确保了重大工程用水泥质量,在水泥企业和工程之间架起了一座桥梁;另一方面发挥了他们的技术优势,丰富了业务合作模式,通过产学研用协同,彼此成就。


驻厂监理长期驻守在水泥生产一线,没有节假日。文寨军十分理解一线工作人员的不易,到了春节,为了让驻厂员和家人团聚,他赶赴驻厂现场执行监理工作。


至今,中国建材总院教授刘云还记得文寨军“冲”在前面的身影。“有年夏天,我们前往大岗山工地现场,途中遇到泥石流,车被堵在路上,整车人危在旦夕。是文寨军带领我们一起想办法,才脱离了险境。”


以身作则培养青年技术骨干


近年来,我国水电开发进一步向各流域上游推进,那里地质条件复杂、山高坡陡、对外交通条件恶劣,而文寨军总是主动带队去现场了解业主需求,鼓励年轻人克服高原环境及交通条件差等各种困难。


这样以身作则,是他培养青年技术骨干的重要方式。


“文院长能吃苦、下得了功夫。我们常晚上为了完成某项科研任务,加班加点。但即使我们加班到很晚,走的时候依然能看到文院长办公室还亮着灯。经年累月,很多的节假日,文院长都是在工作岗位上度过的,他用实际行动为我们上了最好的一课。”刘云说。


文寨军的学生黄文说:“我以研究生身份刚进入特种水泥研发团队时,由于方法掌握不好,常常事倍功半。文院长将这一切都看在眼里,常和我讨论问题、引导我不断尝试。”


此外,文寨军还大力提拔年轻干部,给年轻人更多机会。对于年轻干部,刚开始大家还有些担心:他们能否挑起大梁?“年轻人精力好,有冲劲、干劲,只要能包容失败,再加上我们老同志保驾护航,出不了问题。”文寨军说。


同时,文寨军还用研发、推广低热水泥的经验,鼓励遇到困难的青年科研人员。“低热水泥刚试用时,应用效果不太好,我就根据工程反馈反复修改、反复完善。办法总比困难多,一定要挺直腰杆往前走,昂首阔步向前冲。”他说。


回首30年工作历程,文寨军说:“一辈子能做好低热水泥研发、成果转化这件事,我很自豪。坚守是一件很难的事情,如果可以坚持一生,那将会是一个很了不起的成就。”


未来,文寨军将继续积极与大型央企、研究院所谈合作,推动性能更优的低热水泥大规模应用在川藏铁路上。

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