老驥伏櫪 志在固土

【大咖暢談綠色建材】

老驥伏櫪 志在固土

——訪中城永固科技發(fā)展有限公司總技術(shù)顧問方承仕

■ 本報記者 吳敏

古有“點石成金”的傳說，今有固“土”成“石”的神奇。

北京的夏天猶如孫猴子打翻了太上老君的煉丹爐，高溫炙烤著大地。即便如此炎熱的天氣，84歲高齡的方承仕——中城永固科技發(fā)展有限公司總技術(shù)顧問，依然堅守在固“土”成“石”的施工現(xiàn)場。業(yè)內(nèi)都尊稱他為方老，“老驥伏櫪，志在固土”用在方老身上是再恰當(dāng)不過了。

近日，《中國政府采購報》記者專訪了方承仕，為讀者講述他如何固“土”成“石”。

古稀之年結(jié)緣固化土

“固‘土’成‘石’，簡單一點概括就是，在土中加入一些神奇的‘藥水’便可以將普通的土變得和石頭一樣堅硬。被固化以后的土被稱為‘固化土’?！狈嚼辖忉尩溃哑胀ǖ耐磷?yōu)楣袒?，關(guān)鍵就在于那些神奇的“藥水”。

這些神奇“藥水”聽起來就像是小說里的魔法一樣充滿了神秘色彩?！皠e說你們覺得這‘藥水’神奇，30年前我剛開始接觸它的時候也覺得太神奇了。經(jīng)過實驗室分析，神奇‘藥水’其實就是一些化學(xué)制劑。當(dāng)它和土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，土就能變成石頭。”方老以他在建筑化學(xué)材料研究領(lǐng)域多年的經(jīng)驗揭開了神奇“藥水”的神秘面紗。

30年前，固化土作為一個舶來品剛剛現(xiàn)身中國市場的時候，曾經(jīng)激起了建筑化學(xué)材料領(lǐng)域一波浪花。然而，由于當(dāng)時固化土在國內(nèi)推廣應(yīng)用的成敗案例各占一半，這使得固化土在國內(nèi)市場上很快便銷聲匿跡。

“我真正全身心投入對固化土研究還是在2010年的時候。那時我已經(jīng)退休10年，剛結(jié)束了上一個課題的研究，打算徹底退休，好好享受退休生活?！钡蔷壏志褪且环N莫名的存在。方老偶遇了曾經(jīng)的下屬高建林。當(dāng)時高建林已經(jīng)是麗貝亞集團的董事長。方老和高建林這對曾經(jīng)建筑化學(xué)材料領(lǐng)域的戰(zhàn)友、同事三句話不離老本行。彼時，高建林正遇到一個令他頭疼的問題，方老的出現(xiàn)猶如一道光，讓高建林看到了希望。他開門見山地對方老說，麗貝亞集團成立了一個固化土研究小組，但是在技術(shù)上遇到了一些困難，希望方老能去參加第二天的技術(shù)討論會，指指方向把把關(guān)。方老沒想到的是，這一去就與固化土分不開了，一直和固化土“糾纏”到現(xiàn)在。

10年如一日研究固化土

“我當(dāng)時準(zhǔn)時到了會場，但卻吃了一個閉門羹。由于項目進展不順利，團隊沒信心，參會人員三三兩兩。我在會上提了好多技術(shù)上的問題，沒人能回答我?！狈嚼匣貞浀?，當(dāng)時麗貝亞集團的固化土研究項目正處于“去”與“留”的生死攸關(guān)時刻。

上馬一個研究項目不容易，高建林希望方老作為老專家給出一個中肯的建議，這個項目到底要不要繼續(xù)下去。

方老不是一個敷衍的人。在沒有深入研究之前，他不可能給出建議。方老接受這個艱巨的任務(wù)后開始整理思路。他將會上提出的問題整理出十幾個課題。把這些課題一一回答了，就能準(zhǔn)確判斷出這個固化土項目要不要繼續(xù)進行下去。

那么，方老到底提出了哪些問題呢？

“其實核心問題主要有兩個，一是固‘土’為‘石’的神奇藥水到底是什么？它的特性是什么？二是固化以后的土，特性有哪些？是否適合建筑領(lǐng)域推廣使用？適合哪些建筑領(lǐng)域使用？是否節(jié)能環(huán)保？”方老總結(jié)道。

為了準(zhǔn)確回答這些問題，在接下來的時間里，實驗室便成了方老的家。方老把進口的神奇“藥水”拿到實驗室做各種實驗，分析它的化學(xué)成分、作用和特性。最后發(fā)現(xiàn)，這種神奇“藥水”其實是一種具有土壤固化作用的化學(xué)劑，業(yè)內(nèi)簡稱土壤固化劑。這種固化劑的核心作用和特點有3個：一是分散作用。通過土壤固化劑解開土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，水泥、石灰等各類成份分散開。二是土粒反應(yīng)的介質(zhì)作用。方老解釋道，由于土粒不易參與反應(yīng)，原來的結(jié)構(gòu)是偏惰性的。土壤固化劑會破壞土粒表面結(jié)構(gòu)，使其能夠很好的參與化學(xué)反應(yīng)。三是調(diào)節(jié)土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)作用。當(dāng)土粒表面結(jié)構(gòu)被破壞以后，要與固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這一反應(yīng)就是土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重新凝結(jié)和硬化。

搞清楚了土壤固化劑化學(xué)反應(yīng)的過程，也就找到了進口固化劑在中國的建筑領(lǐng)域推廣中一半成功一半失敗的原因。方老說：“固化土的對象是土，因此土質(zhì)本身的特性決定了固化反應(yīng)的成功與否。而我國960萬平方公里的土地，東西南北土壤差異性太大，固化劑本身以及用量都應(yīng)當(dāng)針對不同的土壤進行開發(fā)，才能真正成功。這是一個固化劑與土壤的適應(yīng)性問題?！?/p>

土壤固化劑的特性摸清楚了，接下來就得搞清楚固化以后的土特性有哪些？如：固化土的硬度、耐水性、抗拉強度以及環(huán)保性等。為了搞清楚這些問題，方老不僅泡實驗室，而且還跋涉千山萬水，去曾經(jīng)的固化土工程采樣、回訪。其中，方老講了兩件趣事，讓記者記憶深刻。

他說，“為了摸清固化土的耐水性，我們做了不下百次試驗?！睆墓袒瘎┨砑舆M土壤的時候就開始試驗，一組泡水，一組不泡水。泡水—烘干循環(huán)，第一次循環(huán)、第二次循環(huán)……直到泡水—烘干十幾個循環(huán)，記錄固化土硬度以及耐水性的變化值。另一組同理，只是不泡水，記錄每天的變化值。通過反復(fù)試驗，“我們發(fā)現(xiàn)，泡水以后固化土硬度比不泡水硬度更大。尤其是在前7天，不泡水的硬度只有泡水硬度的75%。在第28天，泡水和不泡水的固化土硬度相當(dāng)，而到第90天后，泡水的固化土的硬度又比不泡水的硬度高，而且越來越高。”方老說，他當(dāng)時拿到這個數(shù)據(jù)時非常興奮，因為這個發(fā)現(xiàn)太重要了，這個新材料完全可以替代傳統(tǒng)鋪設(shè)路基的砂石料。之前我國的道路為了更加穩(wěn)固，在表層下方是鋪設(shè)了50-60公分的砂石的。而據(jù)統(tǒng)計，每立方砂石的開采以及運輸產(chǎn)生的二氧化碳排放量是55.75公斤。一公里的路產(chǎn)生的二氧化碳排放量可達200噸。如果用固化土來代替砂石鋪設(shè)道路下方的路基，將大大減少二氧化碳排放量。

實驗室的數(shù)據(jù)并不足以證明固化土在實踐中的效果。2012年，方老帶領(lǐng)團隊從北京來到了四川，回訪了2003年這里曾經(jīng)用固化土筑成的一段道路?！拔彝耆珱]想到，這次取樣出來的固化土，經(jīng)過近10年的使用，比當(dāng)時剛鋪設(shè)好的道路強度增長了4—5倍。連取樣師傅都驚訝地說，已經(jīng)很久沒見到這種硬度的采樣了。”

固化土的硬度、耐水性都得到了實驗室數(shù)據(jù)與實踐結(jié)果的應(yīng)證。如果固化土的應(yīng)用場景主要是道路地基的話，還要解決一個抗拉強度的問題。我國南北氣候差異大，冬夏氣溫差異也大。如果固化土的抗拉強度不夠，是經(jīng)不起高溫高寒以及復(fù)雜路況檢驗的?！胺浅？上驳氖?，經(jīng)過我們測算，固化土的抗拉強度是普通砂石路基的1.5倍。”至此，方老帶領(lǐng)的的團隊通過一系列實驗與實踐回訪已經(jīng)基本摸清固化土的各種性能。

盡管固化土作為一種新型的建筑材料特性非常好，方老卻還沒有正式下結(jié)論。他還在考察固化土的全生命周期問題?！拔覀儼压袒链蛩榱?，加入一些有機肥料，在實驗室種麥子，麥子長勢良好。說明固化土不僅無毒無污染，還可以復(fù)墾，在全生命周期的環(huán)保性表現(xiàn)良好。就這樣，我堅定地下結(jié)論說，固化土是一個真正利國利民的新型巖土工程材料。它的研究和推廣值得繼續(xù)做下去！”

為了保證土壤適應(yīng)性，方老帶領(lǐng)團隊在10年的時間里，研發(fā)了針對不同土壤的兩大系列多個型號的土壤固化劑。這些土壤固化劑是我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。

耄耋之年推廣固化土

得不到市場認(rèn)可和檢驗的產(chǎn)品，再好也只能趴在實驗室。

方老深知，企業(yè)作為新產(chǎn)品的研發(fā)主體有多難：研發(fā)時間不確定；研發(fā)成本不計其數(shù)；研發(fā)是否成功有待考證；研發(fā)產(chǎn)品即便成功，是否能夠在市場推廣開，也是一個未知數(shù)。

為了能夠保證施工效果，給未來的持續(xù)推廣打下質(zhì)量基礎(chǔ)，方老總是帶著團隊在施工現(xiàn)場親自指導(dǎo)固化劑的使用與固化土的施工?；氐轿恼麻_篇的那一幕，北京7月近地面接近40攝氏度，悶熱的天氣讓人覺得像在蒸籠里一樣，令人窒息。方老依然在現(xiàn)場堅守，拿著一個小本子記錄施工過程的時間點和產(chǎn)生的問題點，以此作為未來產(chǎn)品改進的依據(jù)。

在方老的指導(dǎo)下，目前全國已經(jīng)有多個固化土試驗工程?！氨本┩ㄖ輩^(qū)通朝大街選一段導(dǎo)改路試驗段”就是一個很好的例子，目前這段試驗路經(jīng)過一冬一夏的考驗，路面使用狀態(tài)反饋良好。

通過方老及其團隊的不斷摸索，固化土的應(yīng)用場景從單純的道路路基擴展到水塘地基、廢舊礦山、建筑固廢利用、礦坑填充等等?！皬U舊礦山、建筑垃圾填埋場以及砂石坑，這些都是被廢棄的地方，環(huán)境的自我修復(fù)能力差，修復(fù)時間長。如果用上固化土技術(shù)，這些地方可以很快變得可利用可修復(fù)?！?/p>

“為了更好地推廣固化土，麗貝亞集團已經(jīng)把固化土研究團隊擴展為一個公司——中城永固科技發(fā)展有限公司。雖然，目前的推廣仍停留在國家和地方的試驗項目上，但是我依然堅信，這個新型的巖土工程材料必將在‘雙碳’目標(biāo)下得到更快速的發(fā)展?！?/p>

采訪結(jié)束前，方老還給記者講了一個故事。他說，雖然現(xiàn)代的固化劑是國外最先研發(fā)出來的化學(xué)品，但其實我國在5000多年前，仰韶文化時期就已經(jīng)有了固化土實踐?？脊虐l(fā)掘發(fā)現(xiàn)當(dāng)時的民居地面就已經(jīng)用上了三合土。我國三合土正是用土、砂子、石灰作為原料，加入糯米漿形成的。糯米漿就類似于固化劑的作用。“從這個角度說，固化土其實是我們老祖宗留下來的東西。我們現(xiàn)在繼續(xù)研究和推廣它，就是在繼承和發(fā)展我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化。從這個角度出發(fā)，我也會將固化土事業(yè)繼續(xù)研究和推廣下去?！?/p>

看到方老在耄耋之年仍然對固化土事業(yè)保有的雄心壯志，記者不由想到曹操的《龜雖壽》——“老驥伏櫪，志在千里。烈士暮年，壯心不已?！?/p>

方承仕簡歷：

方承仕，男，1938年出生。1961年畢業(yè)于華東化工學(xué)院（今華東理工大學(xué)）無機物化工專業(yè)。歷任北京市建筑材料科學(xué)研究所（院）總工程師、副院長；金隅集團技改處長、總工程師。在加氣混凝土鋼筋防腐涂料，蒸壓粉煤灰加氣混凝土以及建筑化學(xué)品等領(lǐng)域取得多項研究成果。1981年被授予“北京市勞動模范”稱號。1999年10月退休。退休以后，2011年受邀加入土壤固化劑的研究。研究成功固結(jié)靈系列土壤固化劑，深入研究開發(fā)了系列固化土技術(shù)，取得多項技術(shù)專利，參與編制了《土壤固化外加劑》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并主持編制了《道路固化土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》。

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