本文转自：中工网
来源：科技日报
原标题：他用低热水泥成就“无裂缝大坝”
科技日报实习记者孙瑜通讯员王健蓉
文寨军中国建筑材料科学研究总院有限公司水泥科学与新型建筑材料研究院院长受访者供图
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混凝土，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”
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。由于混凝土体量庞大、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，是解决大坝混凝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。”
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。
白鹤滩水电站新华社记者胡超摄
推广“监理”模式严把产品质量
自年起，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，选用或更换一种材料非常难，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。
“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。