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  與粉煤灰“結緣”,其樂融融

http://www.wgibu.tw   發布時間:2017.4.8  訪問696次
 
 
  
與粉煤灰“結緣”,其樂融融
——我與粉煤灰打交道半個多世紀的回顧與感悟

 

 

 

 

 

 

 

■中國綠色建材產業發展聯盟工業固廢應用技術專委會特聘專家 王思恭

  行業專家的成長歷程見證著行業的發展歷程,通過專家的講述,大家能更加深刻地了解行業發展的來龍去脈。因此,周刊從垃圾處置的各個領域邀請了知名專家、學者、工程師等,讓他們聊聊自己與行業之間的那些事,以饗讀者。

  本期刊登的是工業固廢處理專家王思恭與固體廢棄物粉煤灰“結緣”的故事以及粉煤灰在我國發展的歷程。今后,周刊還將不定期刊登相關專家與行業發展的故事,敬請關注。

  王思恭,高級工程師。自1957年起,在50余年的工作中先后在建筑科研單位長期從事粉煤灰研發和綜合利用工作。曾多次獲國家級、部級和北京市獎勵,所獲科研成果均用于工程實踐,取得顯著的技術、經濟和環境效益。

  曾考取聯合國獎學金,赴日本研修,研究課題為:粉煤灰混凝土碳化研究;主持并參與有關粉煤灰的國標、行標和地方標準的編制和審議工作;在電廠粉煤灰的排放、利用和管理方面有所建樹。

  粉煤灰是燃煤發電廠排放的廢棄物,每燃燒1噸煤,就要有5%~10%的灰渣排放出來,上世紀50~60年代大部分粉煤灰被排入江河湖海,污染環境。

  如何把粉煤灰利用起來?這個棘手問題擺在人們的面前,也開始引起專業人士的關注,我作為其中一員,開始了粉煤灰的研發工作。回想起來,這一干就是幾十年,但卻越干越有勁,凡是提起粉煤灰,立即精神抖擻。

  如今閑暇之余,有心將過去半個多世紀與粉煤灰發展一同走過的道路回顧,與讀者共同交流。

  啟蒙

  我在學校學的是工業與民用建筑專業,自1957年畢業后,被分配到建筑科研單位。

  說起來很有意思,記得在填工作分配表時我是這樣寫的:“本人熱衷于科研工作,尤其酷愛鉆研新型建筑材料,建議在可能條件下赴建筑科研單位工作,更好地為祖國的建設事業服務”。沒過幾天,分配單公布,如愿以償,科研單位的領導接我到單位報到。至此,自1957年參加工作,到1995年退休,這38年中基本上未離開本職工作——“粉煤灰在建筑工程中的研究與應用”。

  記得在畢業實習的北京東郊某使館工地上,那時的民用建筑材料主要是以粘土磚為主,砌墻、抹灰需要砌筑砂漿和抹灰砂漿,在五六十年代,我國水泥非常短缺,在建筑工程中,如何能節約水泥又能保證工程質量是當務之急。這個沉重的課題就壓在了我的腦海中。

  參加工作后,我與有經驗的工程技術人員一起,開始了粉煤灰應有技術的試驗研究工作,原先對粉煤灰是一竅不通的我,見到這個銀灰色的粉末又稀奇又懷疑,這種東西加到水泥砂漿里能行嗎?心里很是打鼓。

  于是,帶著這個問題我就開始了我的工作生涯。

  入門

  面對這個“銀灰色的粉末”,我著了迷,它是哪里來的,如何形成的?性質如何?要了解這個問題,首先要取試樣,曾記得為了搜集試驗用的粉煤灰,我帶著幾個工人去發電廠取樣品,卻被電廠大門阻攔,有門崗指著墻上的牌子說:“看!工廠重地,閑人免進”,被門崗拒之門外,沒取到灰,倒碰了一鼻子“灰”,后來經過充分協調,完成了取灰任務。

  經過長時間的繁重的物化試驗和現場調研,更加深了我對粉煤灰利用工作的信心。與此同時,眼睜睜地看著大量的粉煤灰排入大江大河心里很不是滋味,心里想,何時能改變這個局面呢?

  探索

  只有滿腔熱血還不夠,要踏實地靜下心來,一步一個腳印,按著科研程序辦事。在砂漿中摻入粉煤灰在工程中能否被應用絕非易事,章程上沒有,工程上又沒有先例,出了事故怎么辦?誰承擔?一系列問題,要通盤考慮,逐一解決。前提是,既要節約水泥,又要保證工程質量。

  經過大量的試驗研究工作,在水泥砂漿和混合砂漿中摻入粉煤灰,技術上是可行的,但這并不等于工程上可行,如何上工程,困難又來了,選擇一個試點工程絕非易事,首先要有試驗報告,然后要通過現場跟蹤,解決試點工作中出現的一系列問題。最終通過以點帶面、工程總結,粉煤灰逐漸被人們所接受,技術效果很顯著,在砂漿中摻入粉煤灰可節約10%~30%水泥,后來還制訂了全局的“統一砂漿配合比”,全面推廣。

  深造

  自1978年后,改革開放為我國的建筑業大發展創造了新的機遇和挑戰。我在1980年曾發表文章介紹國內外粉煤應用概況,提出資源、環保壓力的概念(建筑技術1980年第10期),只是當時未引起高度重視。

  隨著產業形勢的需求,商品混凝土像雨后春筍般發展起來,也為粉煤灰在混凝土中的應用開創了新的龐大市場,如何適應新形勢的發展,就擺在了人們的面前。粉煤灰在混凝土中的應用方面,我們與國外相比落后幾十年,為了盡快地將國外新技術學到手,國家相關部門采取措施,走出去,請進來,一是派國內專業人員赴國外進修,二是請國外發達國家的專家來華交流座談,通過聯合國官員來華考察,解決了項目簽約和經費問題。

  項目的啟動立即開始,請外國專家來華不難,難的是派誰出去。80年代初期的問題是,專業人員具備,外語不行。怎么辦?國家主管部門的領導當機立斷,立即派專業人員去外語學院強化培訓。我有幸被選,但也有一些議論說我外語不行,單位領導聽到反應后也應重視這個問題,于是,領導拍著我的肩膀說:“王工,你在粉煤灰研發應用上做出了不小的成績,但是如果外語通不過,我們單位也不能失去這個機會呀!”所以決定包括我在內共有5人同時參加外語考試,我聽了以后說:“同意領導決定”,但是心里卻打鼓,其他4人的外語水平均不低,有的還是名牌大學的,怎么辦?是退卻?還是向前沖?兩條路擺在了我的面前。

  我下決心沖一把,好在我的外語也有一定基礎,距離考試又還有一段時間。最后,經過考試,我被錄取,拿到結業證書,這是第一關。第二關是去哪個國家?隨著研究項目的確定等一系列問題的解決,最后決定去日本一個著名建筑企業的研究所。研究項目為“摻粉煤灰混凝土的碳化研究”。經過國內的政審、國外的護照簽證,一切就緒,準備出國,因我是第一次出國,既興奮又緊張,我與自己“約法三章”:一是遵守當地的一切法規;二是完成科研任務;三是盡量多學一些知識,報效祖國。

  根據事先制定的科研計劃,實驗室試驗和現場考察相結合,如電廠粉煤灰排放處置,粉煤灰混凝土工程應用,核電站施工,在此期間走遍了日本的各大城市,結識了日本的同行和相關學者,為今后的工作打下了堅實的基礎。

  近一年的研修受益匪淺,按計劃完成了任務。最后完成了研修論文——“粉煤灰混凝土碳化實驗研究”(英文版)上交聯合國開發計劃署(UNDP),聯合國工業發展組織(UNIDO),聯合國駐華代表處,國內的建設部以及北京市的相關部門,并作了書面匯報和會議研討報告,受到了各界好評。

  機遇

  80年代中期,國內大中城市商品混凝土蓬勃發展,粉煤灰在混凝土中的應用逐漸由實驗室試驗逐步過渡到工程應用。從日本回國后,恰逢北京亞運會工程施工,如游泳館、酒店、國際會議中心,上千萬方的混凝土中均摻用了粉煤灰。該項技術的特點,不僅是節約了水泥,更重要的是改善了混凝土施工中的某些功能,如和易性好,便于泵送施工,降低混凝土的水化熱,提高了混凝土的后期強度。如此大規模的在商品混凝土中摻用粉煤灰在80年代中期在北京尚居首次。為何如此浩大的工程能順利施工,完成任務,說明事先各系統和專業均做到了充分準備和應急預案。

  此后,該項新技術不僅在北京,乃至全國逐漸得到推廣,所創造的技術、經濟和環境效益非常可觀。

  成果

  評價應用技術的科研成果的水平不在于它是否屬于國內還是國際先進水平,要看它是否能轉化成生產力,為國民經濟的發展所作出的貢獻。以“粉煤灰利用技術”為例,要始終圍繞建筑施工技術的發展主項,要接地氣,避免閉門造車,拍腦門立項或生搬硬套、照搬外地外國的題目。如上世紀50年代~70年代民用建筑是以粘土磚為主,以砌墻抹灰為主,80年代后高層建筑大發展,是以混凝土為主的市場,只要用水泥的工程均離不開粉煤灰這一新技術。

  半個多世紀以來,我國在粉煤灰利用上成績是顯著的,電力部門的努力功不可沒,粉煤灰由濕排改干排等,加上各項技術政策,經濟政策跟進,才有了如今的成就。現將筆者所做的幾項工作重點列舉如下:

  雙灰粉的研制及應用。在磨細石灰粉時加入適當的粉煤灰,既節省了石灰又利用了粉煤灰,既改善了生產工藝,又提高了生產率,效果顯著,該科研課題屬于國內首創。

  磨細粉煤灰性能及應用。粉煤灰的品質好壞,直接影響到它的利用范圍,將粉煤灰磨細后,大大改善了它的性能,這是粉煤灰利用技術的一大革命。已故中國工程院資深院士吳中偉曾肯定了這一技術,表示這為粉煤灰的擴大利用指出了方向。

  用于水泥和混凝土的國家標準。自1979年第一個國家標準出臺,到1991年、2005年幾次修訂,本人均參與了其中的審議工作。

  利用粉煤灰混凝土后期強度節約水泥的研究。本課題突出特點是,利用摻粉煤灰混凝土強度發展理論和規律在地下大體積混凝土施工中廣泛應用,改變了傳統的由28天強度檢驗期改為60天強度檢驗期,這樣既節約了水泥,又多用了粉煤灰,更重要的是改善了混凝土的性能和施工工藝。

  承重混凝土砌塊生產工藝。某建材企業投入巨資購買了國外最先進的自動化砌塊生產線,原計劃采用傳統材料生產。該設備安裝后,空載運轉正常,但正式生產的效果如何,企業心里沒底。就在關鍵時刻,我被聘為技術總負責人,雖備感壓力,但又感到這正是發揮個人才能的時候,經過苦戰試驗終于生產出合格產品,總經理大吃一驚,并給予獎勵。這更進一步調動了我的積極性,我于是結合當地條件探討將粉煤灰這一技術利用到生產中去。經過充分試驗獲得成功,并進行常態化生產。

  由于市場的需要,對彩色砌塊提出了更高的要求,例如:白、紅、橙、黑……如果要全靠顏料解決著色問題那就成本太大了。為解決這一難題,經過充分調研,利用天然礦粉和冶煉鋼渣,不僅解決了橙色和黑色問題,更解決了大部分昂貴顏料問題,還利用了工業廢渣。

  體會

  歷史的經驗顯示,科研先行。應用技術的科研項目要接地氣,既要有前瞻性,又要有實用性;既要技術可行,又要經濟合理,理論要與實踐緊密結合。實用技術的課題不能半途而廢,要缺什么補什么,使其逐漸成熟、壯大,這是歷史的經驗,值得借鑒。

  歷史的教訓也告訴我們,一個好的科研項目,鑒定完了,不能萬事大吉,“推廣工作是人家的事與我無關”,這種想法是不對的,一些有志之士批評某些人說“科研項目一大推,就像狗熊掰棒子,掰一個丟一個”,重大科研項目立項不能只聽幾個“秀才”的,要集思廣益,技術問題,學術問題要充分發揚民主,暢所欲言,不能“長官意志”。上世紀50年代的東北某大城市的“四不用”大樓,蓋后數年就塌,要汲取教訓。絕不因為利用粉煤灰等固廢而影響工程質量。

  此外,應遵循科研程序。一步一個腳印,調研、探索、立項、試驗,試點……技術不過硬絕不上工程。重大科研項目要經過專家評議和鑒定。關于科研水平不要一味追求什么國際國內水平,填補什么空白,而要看它對資源利用、節能、環保所做的貢獻。

  關于政策的制定與落實。粉煤灰等工業固廢的利用效果,政策指導是決定的因素,特別是優惠政策、政策出臺前相關主管部門要下基層聽反映,討論稿事先刊登在專業雜志上征求意見,政策不對路,就要改正,杜絕橡皮圖章一蓋萬事大吉的現象。要分析原因,為何政策落實不到位,如何解決,由誰解決。一個重要的政策,既不能朝令夕改,也不能多年不改。

  思考

  首先,在相當長的時期內燃煤發電仍是我們的主要能源,粉煤灰排量將會持續地大幅度增加,因此,大力發展粉煤灰資源的綜合利用是我國經濟持續發展的必然要求。

  1991年國家計委辦公廳印發了《中國粉煤灰綜合利用技術政策及其實施要點》指出,粉煤灰綜合利用技術政策的總原則是:認真貫徹“突出重點,因地制宜”和“鞏固、完善、推廣、提高”的方針,加大批量用灰技術作為重點,把提高粉煤灰綜合利用的經濟效益、社會效益有機結合作為主攻方向,鞏固已有的技術成果……

  至今,該實施要點依然是我們指導的方針,個別決策者的“喜新厭舊”思想和“擺脫”或“改變”傳統項目的思潮值得商榷。

  面對年排量5億多噸的粉煤灰,如何提高其利用率,是今后相當長的時間內的主要任務,重點應放在吃灰量大的項目上,諸如加氣混凝土、砌塊、磚、混凝土摻合料、筑路、回填……

  其次,關于提高粉煤灰高附加值問題。業內人士有不同見解,為了提高附加值就要投入巨資建廠,是否符合國家的節能減排、綠色、環保、低成本的方面。試想建一個提鋁廠比建一個水泥廠、化工產簡單嗎?要綜合考慮其是否節能、減碳、環保、綠色等一系列問題。不僅提鋁,有的還提貴重金屬,有的為了填補什么“空白”,要注意一種傾向時,注意可能掩蓋著另一種傾向。要處理好金山銀山和綠水青山的關系。

  再次,優惠政策不落實挫傷了用灰企業的積極性。粉煤灰摻量由原來的30%優惠改為現在的70%,這樣的硬性規定不符合客觀規律和生產實際。照此辦理,將影響“十三五”中的利用率指標。社會反映強烈,一些固廢利用企業,優惠政策得不到落實,是很難生存的。

  最后,粉煤灰研發在諸多工業固廢中所投入的人力、財力、時間是最多的,成就也是突出的。粉煤灰研發熱潮第一次出現在上世紀80年代中期。當今,第二次粉煤灰熱潮已經到來,感興趣的人都來碰一碰,形成了當前的廣度大、深度小;文章多、成果少;會議多、效果少;困難多,解決問題少的新局面,廣大從業人員只有滿腔熱情是不夠的,尚需國家主管部門加強引導。

 

 

 

 

 

 

 
 
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