社会经济的飞速发展,让人们对建筑的需求不断提升,面对当前我国既有建筑面积超过亿m,90%以上是高耗能建筑的窘境,为建筑“瘦身”成为行业内极为迫切的课题,为此,很多专家学者从自身角度出发,以科技创新为本,做出了诸多努力。年3月,一本名为《混凝土结构电化学保护技术》的专业书籍面世,详细介绍了混凝土结构电化学保护技术的机理、设计、施工及维护管理等,给出各种工法的应用实例,以及不同腐蚀的检测方法。同时书中指出,当前日本、美国以及欧洲的一些国家和地区早已开展了混凝土结构的电化学保护技术研究,而我国急迫需要根据国情进行创新和推广。因为该技术可有效保护混凝土中的钢筋免遭腐蚀,使结构物具有优良的耐久性和长的工作寿命,降低后期维护费用,是建筑物节能降耗的一个新途径。此书作者便是清华大学冯乃谦教授。
半世纪的坚守
很多时候,人的坚持仅源于一份简单执着的爱。年出生于广东省的冯乃谦,成长的过程恰恰伴随着中华民族最为动荡的年代,但也正是源于此,他对祖国的热爱才更与众不同,为报效祖国,他坚持用知识武装自己。而当他凭借着自己的努力在年走进清华园的大门,便开始带着明确而坚定的目标,踏上了新的征途。
从那时起,冯乃谦开始争分夺秒,从不懈怠,将所有的心思都放在图书馆和实验室,让书籍打开自己的视野,让老师的谆谆教诲拓宽自己的知识面,而坚定的理想让他从来都是满弦的发条,始终在奔跑。基于此,他在年毕业于清华大学土木系工民建专业时荣获优秀毕业生金质奖章,并留校工作,一直从事建筑材料和制品专业的研究与教学工作,为建筑材料行业创新发展作出了突出贡献。
此后,冯乃谦曾先后任水泥厂厂长、科研科长、教研室主任、清华大学专业技术职务校级学科评议组成员、中国建筑材料博士点的博士生导师、教授。年赴日留学,被聘为明治大学客座教授研究员,论文博士研究生。在国内兼任北京市政府技术顾问、中硅会水泥混凝土理事会副理事长、国家项目及科技部评审专家、香港大学科学基金评委、高性能混凝土委员会主任、北京市建材行业高级职称评审专家、项目评委、香港理工大学博导、济南大学兼职教授;硅藻土协会理事、硅酸盐学会混凝土水泥制品委员会副主任、建筑学会建材学术委员会委员、混凝土耐久性委员会委员、北京市建材局技术顾问、广东省建筑构件总公司高级技术顾问、中建商品混凝土有限公司技术顾问,以及围场、隆化、嫩江等县的技术顾问;山东建材学院兼职教授、深圳大学兼职教授、中建三局技术顾问、中建一局集团技术中心和深圳市建工集团股份有限公司技术中心专家委员会成员等。
在国外,冯乃谦曾被聘为日本大学、明治大学客座教授研究员、RILEM78MCA委员、日本建筑学会会员等;美国AAAS成员、RILEM78MCA委员、CCR杂志通讯评委、纽约科学院外籍成员;英国剑桥名人协会会员;马来西亚建设大学客座教授等。
这期间,冯乃谦于年成为我国首建建材博士点博士生导师,多年来先后培养了国内外访问进修学者、硕士、博士、博士后共38人,将建筑材料课建设成为清华大学的一类课。年获国务院特殊津贴。同时,他笔耕不辍,以中、日、英发表论文余篇,并应邀为法国材料科学与工程的进展主编出版了一期专刊,文章全部为SCI检索。出版著作《流态混凝土》《建筑工程材料》《中国建筑材料指南》《高强混凝土技术》《高性能混凝土》《混凝土力学》《天然沸石混凝土应用技术》《高性能混凝土技术》《高性能混凝土结构》《实用混凝土大全(新版)》《混凝土结构裂缝与对策》《混凝土与混凝土结构的耐久性》《清水混凝土》《高性能与超高性能混凝土技术》《混凝土结构电化学保护技术》共15部;参编了ABI出版的专著2部,RILEM的技术标准1部;合著包括《MineralAdmixturesinCementandConcrete》(ABIBooks)及《TestingandQualityControlinCementIndustry》(ABIBooks)《清水混凝土》等;译著包括《钢骨钢筋混凝土结构计算标准及解说》等6部;主编制订行业技术标准2个,获中国发明专利12项;获奖30余项:国家二、三等奖3项;省部级一、二等奖15项;省部级三等奖7项;中国发明展奖4项;优秀工程奖、效益奖5项;国际优秀论文奖2项;年获北京市劳动模范称号;年入选世界名人录,并参加英国剑桥的世界名人协会;年,获中国老科学技术工作者协会的“先进老科学技术工作者”的光荣称号。
在科学研究中捕获着属于自己的快乐与价值,在慢慢前行的步履中发现生命的奥秘。一直沿着自己的人生轨迹前行的冯乃谦,在科研和教学的道路上始终走的笃定而自信。
耄耋之年谱新篇
“自强不息,厚德载物”是清华大学的校训,更是冯乃谦自踏入这一象牙塔便一直遵循的人生原则。漫漫人生对于热爱科研的他来说,却显得太匆匆。如今,已到耄耋之年的他,仍坚守在科研第一线,为我国混凝土应用技术的发展贡献着力量。
年2月,冯乃谦应邀到山东恒建工程监理咨询有限公司讲座,传授建筑工程以及混凝土领域前沿新技术、新材料,重点介绍了钢筋混凝土结构的电化学保护新技术、生活垃圾发电炉渣配制多功能混凝土等行业前沿知识。此次讲座不仅给企业谋求转型升级带来了新技术,为下一步开拓高速公路养护市场创造有利条件;同时已经年届83岁高龄的冯教授在近两个小时的讲座中始终站在台上,用形象的肢体语言介绍新技术,其敬业精神令与会人员深感钦佩和敬仰。
同年8月,冯乃谦教授应邀出席了第十二届高性能混凝土国际学术研讨会暨中国硅酸盐学会高性能混凝土专业委员会换届会议,受邀者均为国际领域从事高性能混凝土应用技术领域的管理部门、业主单位、设计单位、高等院校、科研院所、检测机构、监理、开发、生产及施工企业、材料和仪器设备供应商等相关单位的众多知名专家学者。冯乃谦在会上做了题为“现代混凝土的新技术、新材料与新工艺”的特邀报告,从古代混凝土一万年混凝土技术、普通混凝土一高性能混凝土一多功能混凝土、有毒有害废渣混凝土资源化技术、碱渣混凝土资源化技术、海砂混凝土资源化枝术、21世纪材料发展的特点等方面介绍了现代混凝土的新技术、新材料与新工艺。得到与会专家的一致赞誉和肯定。
年3月,冯乃谦应邀参加在新加坡举办的一带一路混凝土国际会议,并在会上作了主题演讲——超高性能自密实混凝土在中国的研发与应用(StudyandApplicationonUltraHighPerformance-SelfCompactingConcreteinChina),讲述了强度为MPaUHP-SCC的研发及其在广州东塔工程项目从地面超高泵送至m高度,浇筑后免振自密实的新技术,得到了与会者的热烈鼓掌,主持大会的ACI新加坡分会会长Mr.J.P.Loo在大会上说:“冯教授是中国混凝土之父……,UHPC和UHP-SCC都是混凝土技术突破性进展。”该项成果是冯乃谦为东塔项目专家委员会成员时,带领中建四局及天达混凝土公司的技术人员,针对UHPC剪力墙自收缩开裂,经过了1年多的试验研究研发出来的,具有多种功能,也称为多功能混凝土,在广州已用于多项工程中。广州的西塔工程、深圳的京基大厦工程,都聘请了冯乃谦为专家委员会成员,结合西塔工程,开发了CUHPC和CSCC,并首次超高泵m高度。结合京基大厦工程,开发了水洗海砂及自行研发的减水剂,研发了CUHPC(实际强度MPa),坍落度≥26cm、保塑3.5h时的高流态混凝土,从宝安的搅拌站运到蔡屋围工地,再泵送至m以上高度,这些成果为我国HPC、UHPC、UHP-SCC开辟了新的一页。
近年来,冯乃谦还基于自己的专业知识,开展了很多经济价值和环保价值极高的研究,包括与山东大元股份有限公司合作开展的“生活垃圾发电飞灰的重金属固化与飞灰资源化研究”。随着社会经济的飞速发展,生活垃圾大量产生,在众多生活垃圾处理方式中,燃烧发电成为一个很好的举措,但却无法避免这一过程中排放的飞灰以及燃烧炉排上的灰渣造成的环境污染。冯乃谦认为,如果能实现全部无害化、资源化处理,对生态环境和建设资源都将带来无可估量的重大影响。也正是基于这一目标,他们开展了这一项目研究。据冯乃谦介绍,飞灰中含有大量能够致癌的重金属和使结构中钢筋受腐蚀的氯离子,并具有放射性。因此,重金属离子的固化,是使飞灰无毒无害的关键技术。目前飞灰中重金属离子的固化技术主要包括化学固化、高温固化和地聚物固化等,但都存在一定弊端。
在研究中,冯乃谦带领团队开发了合成沸石对重金属离子的固化技术,这是一项具有独创性的成果,其主要步骤是:把研发出的激发剂与飞灰作用,制成非焼结人造轻骨料(非烧陶粒),把重金属固化于其中,同时又是一种新型建材产品——轻骨料,用于生产混凝土。除毒、无污染、省力化、省能源与省资源,同时为建设工程提供了一种新资源。目前,该技术得到中国国际科技促进会的权威鉴定,项目技术整体达到国际先进水平,其中碱激发飞灰制造免烧人造轻骨料对重金属的固化技术达到国际领先水平。该项成果在国内结合福建三明和山东临沂的生活垃圾发电厂的飞灰进行检测与应用,筹建飞灰非烧陶粒生产线,新加坡某建材厂夫妇远隔重洋,携带着50kg新加坡生活垃圾发电厂的灰渣专程来京,请冯乃谦帮助研究除毒及资源化问题,现在试验研究已完成,进一步研究今后合作问题。
在年出版的《混凝土结构电化学保护技术》一书中,冯乃谦详细阐述了混凝土结构电化学保护技术的相关基础知识、基本原理、实际应用和工程实际,还邀请郝挺宇博士专为该书写了一章“混凝土结构的电化学保护技术在我国的工程应用”,力求理论与实际的完美结合,并充分证明电化学保护技术对混凝土结构在技术和经济上的重要意义,为混凝土行业技术发展提供前沿科技支撑。
忆往昔峥嵘岁月稠,看今朝意气正风发。冯乃谦深知,在科学技术日益更新的今天,创新是发展的源动力,只有不断在实践中发现问题、解决问题,并取得新的成绩,才能更好地促进学科发展,进而促进社会发展。因此,他将继续脚踏实地,开拓前行,凭借着自己渊博的知识和才能,为自己钟爱的科研事业奉献一生。
撰稿:舒铭泽戈珊舒鹏
(转自《中国高新科技》杂志年第5期)