齊魯網(wǎng)·閃電新聞5月22日訊 水泥是重要的建筑材料，應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施、房屋建筑工程等，水泥的性能對這些建筑物的使用壽命起著決定性作用。隨著人類生存空間的不斷擴(kuò)大，越來越多的基礎(chǔ)設(shè)施建在海上、深入地下，傳統(tǒng)水泥無法滿足建設(shè)要求，需要研制新體系特種水泥，來解決普通水泥不能適應(yīng)嚴(yán)酷環(huán)境和特殊工程的問題。濟(jì)南大學(xué)程新教授團(tuán)隊(duì)長期從事先進(jìn)建筑材料研究及應(yīng)用工作，目前已經(jīng)取得突破性成果，并在重要基礎(chǔ)工程領(lǐng)域得到應(yīng)用。

在濟(jì)南大學(xué)山東省建筑材料制備與測試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，程新教授向閃電新聞記者展示一種名為硫鋁酸鋇鈣的水泥材料，這種水泥雖然顏色比普通水泥稍淺一些，但和普通水泥完全不同，最大的特點(diǎn)是和海水里邊的氯離子不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。

程新教授說，膠州灣大橋用的就是這種水泥。“膠州灣跨海大橋是一座40多公里的大橋，它的橋墩直接泡在海水里邊。如果用普通的水泥，它是硅酸鹽礦物，水化產(chǎn)物叫水化硅酸鈣，會與海水里的氯離子和硫酸根離子反應(yīng)，最終消耗掉，橋墩就會得到破壞，影響使用壽命，危及橋梁安全。我們研發(fā)的這種水泥是一種新的礦物，叫硫鋁酸鹽礦物，水化以后抗硫酸根離子，抗氯離子，它們之間不反應(yīng)。”

包括教授、教師、研究生在內(nèi)的上百人團(tuán)隊(duì)經(jīng)過20多年的努力，上萬次的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，同時與企業(yè)密切配合，一個新的水泥體系才得以形成。“發(fā)明新的礦物體系，這是第一難；第二難在生產(chǎn)，一般來說，水泥的生產(chǎn)在回轉(zhuǎn)窯，對于一個新的礦物體系，制備過程有很多困難，比如說，在窯里堵塞管道，從制備時就要解決它；從應(yīng)用的角度，它有防腐抗?jié)B的性能，在使用過程中，凝結(jié)時間很關(guān)鍵，太快了也不行，還沒等做好橋構(gòu)件，它就凝結(jié)了，那這也不行。”程新教授說。

團(tuán)隊(duì)首次合成了硫鋁酸鍶鈣單晶，建立了硫鋁酸鋇（鍶）鈣礦物的組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，制備了以硫鋁酸鋇（鍶）鈣為主導(dǎo)礦物的系列新體系特種水泥，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。這種水泥具有快硬早強(qiáng)、防腐抗?jié)B等優(yōu)異性能，能源、資源消耗顯著降低，耐久性有效提升。

高質(zhì)量發(fā)展離不開資源的合理利用，固體廢棄物侵占農(nóng)田，污染環(huán)境。對我國大量的固體廢棄物資源進(jìn)行綜合利用，既能夠有效節(jié)約寶貴資源，又能夠?yàn)槲覈鴮?shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供保障。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種廢棄物被成功利用成為優(yōu)質(zhì)材料。近年來，程新團(tuán)隊(duì)聚焦固體廢棄物資源化利用，在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，取得了很好的進(jìn)展，獲得了專利，正在進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的階段。

在實(shí)驗(yàn)室，閃電新聞記者見到一種無色的固化物，程新教授說，這可是一個寶貝。“我們用鐵尾礦和赤泥這兩種廢棄物來制備高速公路路基材料。我們發(fā)明了一個非常好的固化劑，它可以把固廢固結(jié)住，讓固廢跟膠凝材料發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生比較高的強(qiáng)度，代替石子。”據(jù)了解，每生產(chǎn)一噸固廢基膠凝材料可有效降低二氧化碳排放量82.8%，降低能源消耗83.9%，以雙向六車道高速公路計(jì)算，每公里可減少碳排放近900噸。

長壽命、高性能、低碳，這是建筑材料的發(fā)展方向，“我和我的團(tuán)隊(duì)有責(zé)任、有使命繼續(xù)深耕這個方向的研究，為國家的建設(shè)作出重要貢獻(xiàn)。”程新教授說。

閃電新聞記者 唐福晨 徐桂龍  報道

[責(zé)任編輯：徐桂龍 朱志翔 梁延菊]

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