攻關(guān)10年，讓混凝土“再生”助力節(jié)能減排

　　獲獎(jiǎng)是對我們既有工作的肯定，后期還有很多工作，要繼續(xù)努力。”前不久，由教育部“長江學(xué)者”特聘教授、華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院院長吳波牽頭、華南理工大學(xué)為第一完成單位的“廢舊混凝土再生利用關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項(xiàng)目獲得2018年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　多年來，吳波一直致力于混凝土結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)的基本性能、耐火性能、抗震性能等方面的研究工作，并先后涉及新建結(jié)構(gòu)、加固結(jié)構(gòu)和廢舊混凝土循環(huán)利用結(jié)構(gòu)，主編了我國第一部建筑混凝土結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以及國內(nèi)外首部再生塊體混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)采用大尺度廢舊混凝土塊體的首例工程應(yīng)用。吳波一心撲在工作上，科研成果豐碩，是同事和學(xué)生心目中的“工作狂”。

　　潛心科研：學(xué)生眼中的“工作狂”

　　近日，記者來到華南理工大學(xué)采訪吳波，聊天的過程中他的一位學(xué)生來到辦公室匯報(bào)試驗(yàn)準(zhǔn)備情況。他拿起學(xué)生的方案仔細(xì)看起來，不時(shí)詢問試驗(yàn)細(xì)節(jié)，還反復(fù)叮囑道：“試驗(yàn)時(shí)一定要小心觀察，并注意安全……試驗(yàn)后要記得留存記錄?！?/p>

　　在2014級(jí)博士研究生金和卯的眼里，吳波是一個(gè)“嚴(yán)于律己，精益求精”的人。他說：“吳老師非常勤奮和專注。除了外出參加學(xué)術(shù)會(huì)議，大部分時(shí)間都待在工作室和實(shí)驗(yàn)室里?！泵恐?，吳波都會(huì)聚集學(xué)生，召開團(tuán)隊(duì)例會(huì)。他會(huì)逐一聆聽學(xué)生們近期的學(xué)習(xí)情況，并給予指導(dǎo)。

　　而在關(guān)鍵的技術(shù)節(jié)點(diǎn)上，吳波都是“親自上陣”。他的學(xué)生兼助手、華南理工大學(xué)副教授趙新宇回憶，前幾年，再生塊體混凝土技術(shù)在廣州進(jìn)行一項(xiàng)工程應(yīng)用，需要現(xiàn)場澆筑一整天。吳波很重視，一大早就與學(xué)生們來到工地進(jìn)行指導(dǎo)，并親自示范。忙到晚上12點(diǎn)多，他才和大家?guī)е簧砟酀{回到學(xué)校，隨后又一起總結(jié)暢談至凌晨兩點(diǎn)才回家休息。

　　吳波的學(xué)術(shù)生涯一直與混凝土打交道。他早期主要從事混凝土結(jié)構(gòu)抗震和耐火研究。由于試驗(yàn)需要，團(tuán)隊(duì)每隔一段時(shí)間就要采購砂石等建筑材料，在這個(gè)過程中他敏銳地發(fā)現(xiàn)，混凝土的價(jià)格越來越高，而砂石訂購也越來越難。

　　不難理解，混凝土的生產(chǎn)與使用不僅消耗大量自然資源，還會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境；廢棄混凝土的堆放、填埋還占用了大量土地。上述問題已成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一。據(jù)中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，我國2016年商品混凝土產(chǎn)量18億立方米，約占全球的50%，每年產(chǎn)生廢舊混凝土高達(dá)2億噸以上。

　　“如果既有的混凝土在完成歷史使命之后，還可以重復(fù)利用那該有多好?！眳遣ㄕf，他帶著這個(gè)初衷，開始了長達(dá)10年的刻苦攻關(guān)。

　　未來期許：推廣技術(shù)造福人類

　　從北京領(lǐng)獎(jiǎng)回來，同事和學(xué)生們接連向吳波道賀，但他并沒有特別的興奮和激動(dòng)，而是如往常一樣工作。不同的是，在每周的團(tuán)隊(duì)例會(huì)上，學(xué)生們察覺到吳老師的學(xué)術(shù)激情更加高昂了。

　　從2008年開始，吳波將大部分精力都投入到“廢舊混凝土再生利用關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”研究項(xiàng)目上來。堅(jiān)硬的廢舊混凝土破碎成細(xì)小的骨料，化整為零工作量太大，吳波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出了混凝土循環(huán)利用新思路，直接將較大尺度的廢舊混凝土塊體與新混凝土混合攪拌形成再生塊體混凝土，然后在新建工程中使用。經(jīng)過測算，相比常規(guī)循環(huán)利用方法，這種技術(shù)可降低廢舊混凝土的破碎處理能耗40%-60%，節(jié)省水泥用量約30%。

　　這項(xiàng)工作的難點(diǎn)在于，新、舊混凝土混合使用后，如何評(píng)估混合材料及相應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各項(xiàng)性能。吳波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)刻苦攻關(guān)，最終完成了對再生塊體混凝土及其構(gòu)件的基本力學(xué)性能，以及徐變、凍融、抗震、耐火等性能的完整評(píng)測，為再生塊體混凝土的工程應(yīng)用提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。通過大量研究和工程示范，證明廢舊混凝土完全可用于工程的主要部位。

　　“任何研究都要有一個(gè)出口，不能為了研究而研究?！边@是吳波常說的話。2010年，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了再生塊體混凝土技術(shù)在國際上的首例工程應(yīng)用，至今已在廣東、福建、貴州等地的多項(xiàng)實(shí)際工程中得到應(yīng)用，取得良好效果。吳波說，隨著技術(shù)的日益成熟與不可再生資源的逐漸枯竭，再生塊體混凝土將有更好的應(yīng)用前景。

　　經(jīng)過10年科研攻關(guān)，吳波團(tuán)隊(duì)主編了再生塊體混凝土結(jié)構(gòu)的首部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，獲得發(fā)明專利授權(quán)20件，為技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。吳波介紹，目前團(tuán)隊(duì)正在抓緊研發(fā)第二代再生塊體混凝土，用再生砂石生產(chǎn)再生塊體混凝土中的新混凝土，從而進(jìn)一步提高廢舊混凝土的綜合利用率。他不忘初心，始終懷著學(xué)術(shù)研究的樸素初衷，希望這些技術(shù)可以推廣，保護(hù)環(huán)境，造福人類。