2019-04-24 00:00:00 來源: 點(diǎn)擊:3395 喜歡:0
化解“防火”和“保溫”之間的矛盾
——記鄭州工大高新材料科技有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)
核心提示:“在滿足建筑物最高耐火安全等級(jí)的條件下,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能高效保溫體系,這本身就是一對(duì)技術(shù)矛盾體。但越不可能,我們就必須把它變成可能?!币幌虿环?shù)内w振波就是有一股“倔勁兒”,決心“組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)拿下這一世界性難題”。
拿著國家建筑節(jié)能質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)報(bào)告,趙振波按捺不住內(nèi)心的喜悅,他指著報(bào)告書上的檢測結(jié)果激動(dòng)地告訴記者:“產(chǎn)品干密度小于140kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)小于0.05W/(m·K),抗壓強(qiáng)度大于0.5MPa,燃燒性能A1級(jí),各項(xiàng)性能指標(biāo)均高于國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,這說明我們研發(fā)“水泥基物理發(fā)泡保溫材料”已經(jīng)獲得了重大突破,從此解決了國內(nèi)節(jié)能建筑防火與保溫不能兼容的行業(yè)窘迫局面?!?/span>
立志攻克行業(yè)難題
現(xiàn)年55歲的趙振波,高級(jí)工程師,工民建專業(yè)出身,最早在施工企業(yè)工作。有鉆勁兒、愛動(dòng)腦是他的性格,也是他成功的“法寶”。
早在1993年,有朋友向還在施工企業(yè)工作的趙振波反映,房子建成后保溫隔熱效果不好,冬冷夏熱,當(dāng)時(shí)的趙振波就開始研究如何解決建筑物保溫隔熱的“難題”。一次,他到鄭州出差,正值飯點(diǎn)兒,饑餓的他就買了一盒盒飯。當(dāng)乘務(wù)員把熱騰騰的飯端給趙振波時(shí),趙振波突然有了靈感,“飯是熱乎的,飯盒的溫度卻不高?!被貞浧甬?dāng)時(shí)的情景,趙振波依舊按捺不住興奮,“再看看鐵路兩旁,遍地廢棄的一次性飯盒,這些白色垃圾如果能夠用在解決房子保溫隔熱的問題就好了,一舉兩得”。
回到家之后,趙振波就動(dòng)員家人去撿白色垃圾,并通過加工,趙振波開始在建筑上試用,結(jié)果效果良好。幾年后,趙振波將自己的心得體會(huì)寫成了題目為《白色垃圾在建筑工程的應(yīng)用》,并在刊物上公開發(fā)表。
一篇文章,趙振波成為行業(yè)內(nèi)的名人。1998年原鄭州工業(yè)大學(xué)(后與鄭州大學(xué)合并)綜合設(shè)計(jì)研究院的院長看到了趙振波的文章。幾經(jīng)周折找到了趙振波,希望他能夠調(diào)到研究院工作。就這樣趙振波進(jìn)入到鄭州工業(yè)大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院,負(fù)責(zé)節(jié)能研究工作,后擔(dān)任副所長。
隨著職務(wù)的晉升和名氣的增大,趙振波開始參加一些國家和省里建筑行業(yè)的相關(guān)會(huì)議。2012年,在參加一次會(huì)議的時(shí)候,河南省住建廳的一位同志找到趙振波,說省內(nèi)有一家公司,想搞水泥發(fā)泡的保溫材料,攻克保溫材料中“防火”和“保溫”矛盾的難題,投入了許多人力物力,一直沒有成功。并希望趙振波作為行業(yè)內(nèi)的專家,去提供一些技術(shù)支持。趙振波也早有這樣的想法,就一口答應(yīng)下來。但經(jīng)過認(rèn)真的考察后,卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)公司雖然經(jīng)過了幾年的研發(fā),由于技術(shù)路線存在很大缺陷,制成的產(chǎn)品在吸水、強(qiáng)度、密度等性能指標(biāo)均未達(dá)到現(xiàn)行行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
“在滿足建筑物最高耐火安全等級(jí)的條件下,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能高效保溫體系,這本身就是一對(duì)技術(shù)矛盾體。但越不可能,我們就必須把它變成可能?!币幌虿环?shù)内w振波就是有一股“倔勁兒”,決心“組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)拿下這一世界性難題”。
成立“鐵三角”團(tuán)隊(duì)
要攻克難題,必須有強(qiáng)有力的團(tuán)隊(duì),而且團(tuán)隊(duì)里必須有建筑材料行業(yè)的專家。
趙振波首先想到了鄭州大學(xué)土木學(xué)院建筑材料專家、教授鄭娟榮老師。鄭娟榮老師是清華大學(xué)建筑材料研究所的博士后,一直從事綠色水泥基建筑材料的科研工作,主持完成了2項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,是響當(dāng)當(dāng)?shù)摹靶袠I(yè)專家”。
趙振波又想到了栗海玉,栗海玉老師是鄭州大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院有限公司副總工程師,教授級(jí)高級(jí)工程師,全國勘察設(shè)計(jì)行業(yè)信息化與智能化專家。
就這樣,當(dāng)趙振波和鄭娟榮、栗海玉說明了自己的想法之時(shí),立刻得到了兩位老師的積極響應(yīng)。至此,由趙振波負(fù)責(zé)工藝,鄭娟榮負(fù)責(zé)配方,栗海玉負(fù)責(zé)技術(shù)情報(bào)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成立了。為了更好地匯聚各方力量,籌備資金,他們注冊了鄭州工大建材有限公司。在2018年,他們又組建成立了鄭州工大高新材料科技有限公司。
“三點(diǎn)確定一個(gè)平面。之所以說這個(gè)團(tuán)隊(duì)是‘鐵三角’團(tuán)隊(duì),是因?yàn)樗麄冐?fù)責(zé)工作既有聯(lián)系,卻又相對(duì)獨(dú)立,就像三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。而且五年之中,無論遇到了什么困難,這個(gè)團(tuán)隊(duì)每個(gè)人都保持了一致的目標(biāo),不變的韌勁兒?!敝槿烁嬖V記者,這個(gè)項(xiàng)目沒有國家資金,三個(gè)人就到處籌措資金搞研發(fā)。首先拿出了家里的積蓄,積蓄花光了,就把各家的房子抵押了貸款。即使是這樣,三個(gè)人沒有一個(gè)人“打退堂鼓”。
在鄭州大學(xué)北校區(qū)的一處平房里,我們參觀了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室,三間不到十平米的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)放滿了各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備,簡直讓人無法駐足。
“就是在這樣的情況下,鄭老師經(jīng)常少則幾個(gè)小時(shí),多則一整天都在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。夏天的時(shí)候,屋子里的隔熱效果差,即使有空調(diào)并加上電風(fēng)扇,屋子的溫度能高達(dá)40攝氏度以上,鄭娟榮老師常常是滿頭大汗地做實(shí)驗(yàn)。而且由于是平房,蚊子也多,但就是在這樣艱苦的條件下,向來只爭第一的鄭老師從來沒有放棄過。”
危機(jī)總是轉(zhuǎn)機(jī)的開始
決心好下,過程更難。回顧趙振波、鄭娟榮、栗海玉團(tuán)隊(duì)五年的研發(fā)“征程”,期間經(jīng)歷無數(shù)次失敗,受到過無數(shù)打擊,甚至面臨無路可走的危機(jī),但每次他們又通過努力把危機(jī)變成了轉(zhuǎn)機(jī)。
記者采訪時(shí),趙振波、鄭娟榮、栗海玉團(tuán)隊(duì)已經(jīng)把首條生產(chǎn)線建在實(shí)驗(yàn)基地投產(chǎn)。在現(xiàn)場,趙振波告訴我們,生產(chǎn)原料為40%的工業(yè)廢料粉,50%的硅酸鹽水泥,另外10%是外加劑。
“之所以阻燃,因?yàn)槲覀冇玫幕旧鲜菬o機(jī)材料。”趙振波隨后他指著生產(chǎn)線上的七臺(tái)球磨機(jī):“之所以保溫性能好,關(guān)鍵是這七臺(tái)球磨機(jī),每臺(tái)球磨機(jī)工作8分鐘,這些材料就經(jīng)過56分鐘的球磨,球磨出來后,原料的直徑在20微米以下,保證了產(chǎn)品每立方米有平均孔徑0.1mm的泡孔1400億個(gè)。”為了幫助我們理解,趙振波解釋說,“這些氣泡孔壁平均厚度45微米?!?/span>
在現(xiàn)場,我們注意到,一臺(tái)嶄新的氮?dú)鈾C(jī)在生產(chǎn)線上?!斑@可是我們最重要的法寶之一?!壁w振波說,當(dāng)時(shí),生產(chǎn)線建成之后,他們滿心歡喜地實(shí)驗(yàn)時(shí),卻發(fā)現(xiàn)原料經(jīng)過加水球磨后,產(chǎn)生“水化熱”,坯體中心溫度會(huì)高達(dá)80攝氏度以上,有時(shí)候甚至達(dá)到93攝氏度。“溫度過高,成型的時(shí)候就會(huì)膨脹,產(chǎn)品就會(huì)開裂。這個(gè)問題不解決,意味著前期的一切研究成果都是徒勞的?!?/span>
團(tuán)隊(duì)一時(shí)間陷入迷茫之中。然而幾天之后,他們又開始了研發(fā),他們多方查閱資料,最后借鑒了“氮?dú)膺\(yùn)用到混凝土降溫”的啟發(fā),意識(shí)到氮?dú)馐嵌栊詺怏w,如果把工作壞境中的空氣換成氮?dú)?,或許能解決水化熱的問題,于是他們經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),終于取得成功。
作為保溫材料,拉拔強(qiáng)度是一個(gè)很重要的檢驗(yàn)項(xiàng)目,要求達(dá)到0.1MPa以上,在研發(fā)最后的一年半里,團(tuán)隊(duì)一直在想辦法攻克這個(gè)難題。他們開始時(shí)向里面添加纖維,但都達(dá)不到預(yù)期的效果。
一次,聽說吉林通化生產(chǎn)一種玄武巖纖維,可以用在混凝土中,他們感覺可以試試,于是找到這家公司寄來樣品實(shí)驗(yàn)。當(dāng)鄭娟榮老師打電話告訴趙振波“拉拔強(qiáng)度達(dá)到0.15MPa”的時(shí)候,很少喝酒的趙振波正在和朋友吃飯,一興奮,他喝了半瓶酒,“當(dāng)時(shí)真以為成功了”。
然而,三天之后的晚上,實(shí)驗(yàn)室的工作人員打給鄭娟榮老師電話說失敗了?!爱?dāng)時(shí),一次次的失敗,我們都快支撐不下去了,又是晚上,所以鄭老師害怕我和栗海玉睡不著,就沒有告訴我們結(jié)果。”趙振波回憶說,第二天鄭娟榮老師連續(xù)查了一天的資料,最后認(rèn)定是由于產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)期,內(nèi)部溫度為60~70℃并為堿性,放進(jìn)去的纖維基本上都被腐蝕了,“當(dāng)時(shí),我們感覺真是一落千丈。”但他們并沒有因此放棄,后又經(jīng)過多次的材料對(duì)比,選擇了其它材料,攻克了難題。
“有了成果,還是希望能盡快批量生產(chǎn)?!壁w振波坦言,他堅(jiān)信他們的產(chǎn)品具有絕對(duì)的優(yōu)勢,原因有兩個(gè):一個(gè)是攻克了保溫和防火不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)的世界性難題;另外一個(gè)是因?yàn)槌杀镜偷枚唷?/span>
“經(jīng)過我們的調(diào)研,巖棉等普通的保溫板成本要在600元/立方米,而我們的材料只需要300元/立方米?!壁w振波信心滿滿地說。
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