——纪念振动搅拌技术创新30年

30年前,长安大学教授、德通首席科学家冯忠绪开创振动搅拌新理念,聚焦混凝土提质增效绿色制备,解决了一系列关键技术难题,世界混凝土搅拌技术发展进入新纪元。

初心:冯忠绪教授开启世界振动搅拌技术研究新篇章

在振动搅拌创新30年之际,冯忠绪教授回顾了振动搅拌技术试验室研究和产业化的发展历程。

(在前苏联莫斯科汽车公路学院学习时期的冯忠绪教授)

“1988年至1989年,我在前苏联学习,师从苏联功勋科学家巴拉夫耶夫院士。了解到混凝土作为最大宗的建筑材料,由于水泥与水结团等原因难以搅拌均匀,不仅浪费水泥,而且降低了混凝土的使用性能,是世界工程界存在的难题之一。”

“1991年我申请了中国第一个振动搅拌的专利,1992年投入试验。开始几年采用激振器外置的方案,没有成功。通过建立搅拌过程的数学模型,采用振动搅拌与强制搅拌相结合的技术方案,将激振器内置,通过正确的动力学计算,1997年,研究取得了突破性的进展。”

“2010年,我的博士研究生张良奇创立西安德通,2012年研制成功了1m³双卧轴混凝土振动搅拌主机,2014年研制出了600t/h稳定土振动搅拌设备。实践证明,振动搅拌不需改变材料组分,通过振动强化物料的扩散运动,可以改善混凝土结构与流变特性,提高混凝土的品质。”

2016年,德通水泥混凝土振动搅拌主机、水泥稳定土振动搅拌主机两项科技成果通过鉴定,被闻邦椿院士等专家评价为“国际领先”水平。

在长安大学与德通科研团队共同努力下,振动搅拌多项技术填补了国内外空白,处于国际领先水平,成为我国混凝土工程机械技术自主创新的典范。

匠心:德通振动搅拌技术助力混凝土耐久性提升革命

传统的混凝土搅拌机,即使延长搅拌时间,微观上仍有少许水泥聚团,不易充分水化反应,另外,水泥和骨料间界面总存在薄弱界面。

(振动搅拌技术原理图)

振动搅拌是在强制搅拌的同时复合高频振动,让被搅拌物料在宏观对流运动的同时产生微观扩散运动,促使三三两两成团的水泥颗粒,从微观上分散均匀从而充分发生水化反应,并改善了水泥和骨料间界面强度,达到同等水泥更高强度,或相同强度节省水泥的目的。

德通这种通过强化搅拌过程提升搅拌质量和效率的新技术,不但适用于普通混凝土、高性能和超高性能混凝土、稳定土,还广泛适用于各种建筑固废、工业固废和各类固化土等,从而在基础建设中有效提升建设工程质量,打造耐久性路面基层,推动经济社会绿色发展。

(振动搅拌典型工程应用)

德通振动搅拌技术和设备已规模化应用于雄安新区京德高速、荣乌高速、五峰山长江大桥、天府国际机场等全国30多个省份的600余项工程,并服务于“一带一路”沿线的塞内加尔、老挝等7个国家和地区。德通还应用现代物联网技术建设了5G+搅拌行业工业互联网平台,实现混凝土生产和施工的全过程质量管理。

振动搅拌技术是130余年来混凝土搅拌技术的重大创新,被列入《中国制造2025河南行动纲要》,具有完全自主知识产权,已获得100多项授权专利,14项软件著作权,4项成果进入交通运输部重大科技创新成果库,已发布20余项国家、行业、地方等工法和标准。其中,《高性能混凝土技术条件》国家标准已于今年7月1日正式实施。

目标:做世界上更好的混凝土与生产装备

(冯忠绪教授畅谈未来新目标)

匠心致初心,初心致未来。站在新的起点上,冯忠绪教授为振动搅拌技术创新规划了新的目标:

混凝土振动搅拌理论与应用的研究已经走过了30个春秋,越做越觉得责任重大。据统计,生产水泥产生的二氧化碳占全球人类生产生活排放二氧化碳的7%。中国年生产水泥已经超过24亿吨,在节约水泥等资源的前提下做好混凝土迫在眉睫。

我们新的目标是,要做世界上更好的混凝土与生产装备。什么是更好的混凝土?就是在混凝土组分与配合比不变的前提下,通过使用新的生产技术、装备与工艺,服役能力与使用寿命等主要性能指标与现有的生产方式相比能提高50%以上的混凝土。

这是一个新的目标,也是一个光荣而艰巨的任务。基于30年来对混凝土生产中存在问题与解决路径的深刻认识;基于30年来研究的成果与成果转化的基础;基于30年来同心同德、艰苦奋斗所形成的团队力量,我们一定能实现这一目标。