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化固废为建材,让绿水青山常在——上海复培新材料科技有限公司创新实践调研综述
发布时间:2023-02-14 13:44:20 | 浏览:720次

上海市老专家协会城乡建设与建材专业委员会(以下简称上海城建委)有关领导、专家前往上海复培新材料科技有限公司(以下简称复培新材公司)调研。会议听取了该公司董事长马小翠、总经理李飞关于固废再生利用的创新成果。本文聚焦绿色低碳关键词,对该公司开发的新型建材作一探究。

资源综合利用,科技创新功不可没

“埋不了、烧不掉、没人要”,工业固废规模不断扩大。据不完全统计,2020年全国产生的固废量近40亿吨,累计堆存量超过600亿吨。业内人士指出,当前工业固废产生量占到固废产生总量的八成以上,主要包括煤矸石、粉煤灰、冶炼废渣、炉渣、脱硫石膏、磷石膏等,对环境和安全影响很大。

李飞介绍,复培新材公司自2016年成立以来,着力研究化废为宝、开发固废综合利用,与同济大学、上海大学、南京大学、上海市政院、上海建科院等科研院所联合建立“资源综合利用及新型建材产学研用合作基地”,把钢渣、脱硫石膏、粉煤灰等固废利用的研究作为攻坚技术来抓,最终使之转化为一种替代传统、淘汰落后的新型建材。

资源综合利用,科技创新功不可没。这对海外学成归来的知识精英、青年企业家李飞来讲,世界上没有绝对的垃圾,只有放错的资源。近年来,该公司向科技创新要答案、要方法、要出路;以《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》为指向,锁定开发对象,建立产学研机制,对标我国建筑产业绿色发展战略,拓展智造门路,先后发明《墙体内外组合保温系统》《透水混凝土专用胶凝材料及其应用》《建筑楼板隔声系统专用干粉砂浆及其施工方法》《环保型脱硫石膏内墙保温材料及其制备方法》《钢筋连接专用干粉套筒灌浆料及其制备》等20多项专利;由该公司编制的《建筑楼板高抗裂混凝土保温隔声系统应用技术规程》成为行业团标;企业获得上海市高新技术企业、上海市技术工程检测、上海市“专精特新”荣誉称号。


复培有“三宝”,城镇建设大有作为

复培新材有“三宝”。李飞通过视频介绍了该公司研发的绿色环保建材——“建筑楼地面保温隔声及找平一体化系统”“超高性能混凝土”和“轻质抹灰石膏”。

——亮点一:建筑楼地面保温隔声及找平一体化系统”成为一种专利品牌。

该材料属于能替代水泥的新胶凝建材,对建筑楼地面起到良好的保温、隔声、防水和装饰的效果,同时通过石膏自流平取代原有水泥砂浆的优势,让毛坯地坪更加平整美观,所以称之为“一体化系统”。

视频上,现场工人把特制的泥浆料通过管道输送到地面,流淌的泥浆把整个房屋地面严密地覆盖了起来,给地面穿了一件“防护衣”。神奇的是,经维护后的地坪表面光洁柔和、肌理雅致,就像大理石、瓷砖、有机玻璃一样给人以美轮美奂的感觉。业主入住新房后,完全可以省去地坪装修作业。

据悉,开发“一体化系统”缘于政策导向的要求。上海市住建委对住宅设计标准有新规,就是全装修住宅卧室、起居室分户楼板撞击声应小于65分贝;缘于住宅楼板面大多有开裂、不够平整、隔声和保温效果差的通病;同时也缘于面临环保、原材、人工成本等因素。这些都是长期未能得到解决的瓶颈。

从该材料构造上看其优势,一是“底层轻质保温隔声砂浆”是由高强石膏、矿物掺合料、少量特种水泥等多种材料为胶凝材料,并配以高性能聚合物发泡功能材料组成的复合添加剂,按照特定比例加水、放入小料搅拌后,再加入粉料混合搅拌而成,具有良好的轻质、保温、隔声功能;二是“特种界面剂”采用滚涂或喷涂施工,成膜效果好、粘结强度高,起到连接上下层材料的作用;三是“高抗裂混凝土”是由高强石膏、精选骨料、矿物掺合料、抗裂外加剂以及优质聚合物添加剂组成,现场采用专用机械直接加水搅拌后使用,具有高流动性、高强度、微膨胀,可解决普通水泥砂浆或细石混凝土地坪平整度低、易开裂的缺陷。

从该材料性能特点上看其优势,一是保温、隔声、隔音的导热系数小于0.08,撞击声改善量为15至20分贝,计权规范化撞击声60至65分贝。二是抗压强度可达20至25兆帕以上。三是与传统相比,其施工效率可以提高50%。该材料深受房地产开发商青睐,已直接用于众多项目,比如“浦东新区惠南新市镇25号单元(宣桥)05-02地块”“张江国际社区人才公寓(一期)项目”“嘉定工业区置换居住区0106-01地块”等。

——亮点二:“超高性能混凝土”有其诸多神奇。

上海复培新材公司研发的“超高性能混凝土”,其中“填充物”是微细骨料、凝胶粉料、超细水山灰、纳米级微粉,形成致密结构,从而达到超强抗压及高耐久性,具备很好的抗渗、抗冻融、耐高温、耐磨等特性;从其纤维桥接强化原理上看,该材料通过掺加合适的金属纤维、无机纤维和混杂纤维等,提高结构的抗拉强度和韧性,使得其结构具有很高的抗爆、抗侵彻及抗冲击特性。

李飞介绍说,“超高性能混凝土”广泛用于城市基本建设,大到桥梁、隧道、地铁、建筑物,小到市政雨水井盖等,同时还可用于军工行业、特殊环境。其抗压强度相比普通混凝土更高更具韧性,其28天抗压强度达到140兆帕以上,是普通混凝土的4至7倍;其28天抗拆强度达到20兆帕以上,是普通混凝土的10倍。同时,该材料具有高韧性,表现在轴心抗拉强度达到11至15兆帕,其极限拉应变性能够与钢筋同步变形。

与会人员从视频上看到该材料的炸裂试验——用传统混凝土做成的墩块一瞬间被炸得颗粒四溅,而用“超高性能混凝土”做成的墩块仅炸出一个定向洞口,整体依然完好无损,可见多么神奇!

用“超高性能混凝土”做的项目主要有“新疆乌鲁木齐城北主干道PPP项目试验段——预制装配式桥梁”“江苏南通中央创新工程中央森林公园工程——UHPC桥面板”“上海松江区现代有轫电车示范线T1线——桥墩加固”等。

——亮点三:轻质抹灰石膏”成为家装新宠。

“轻质抹灰石膏”是替代水泥砂浆的新型建材。水泥砂浆是高能耗,高污染,高排放的行业,是国家淘汰落后产能的重要目标;传统水泥砂浆易脱落、开裂、渗水、空鼓;传统水泥砂浆施工效率比较低,价格上涨且高污染。基于这些短板,“轻质抹灰石膏”凸显其环保、经济、持久耐用、粘接力强的优势,迭代出新,成为家装新宠。

石膏是建筑材料领域中的三大主材之一,创新型石膏砂浆及石膏建材是国家大力倡导的绿色装配式建材,是重点推广的产品,不仅具有水泥的强度,而且比水泥更健康,广泛适用于建筑各种砖墙、混凝土墙、砌块墙、水泥墙(板)、现浇混凝土墙以及顶棚的抹灰找平。该公司一连串数字折射出该材料应用的天地广阔:上海虹桥国家会展中心采用轻质抹灰石膏做为内墙粉刷,代替了传统水泥砂浆材料,总共使用量20000平方米;江苏镇江万科沁园采用轻质抹灰石膏做为内墙粉刷,总共使用量13000平方米;上海市静安区汶水路平陆路路口开发的国际住区,该项目采用轻质抹灰石膏做为内墙粉刷,总共使用量为90000平方米。


向史而新,高质量发展永远在路上

考察调研期间,上海城建委顾问委主任常德春、上海城建委主任沈瑞德、常务副主任陈忠华、总干事黄利群等与会领导、专家充分肯定了上海复培新材公司创新举措,一致认为,把固废物转化为新型建材,属于具有新技术、新产业、新业态、新模式特征的产业,高度契合了我国资源节约型、环境友好型城市建设战略,符合双碳目标实现,以及新型建筑产业可持续发展的方向。

调研认为,“双碳”愿景下的建筑产业,聚焦的关键词是科技创新引领,绿色低碳发展,这是我国房地产业、建筑产业、建材产业进入新常态的鲜明标志。2020年,住房和城乡建设部等9部门联合印发了《住房和城乡建设部等部门关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,它是当前和今后一个时期指导新型建筑工业化发展,提高建造水平和建筑品质,带动建筑业全面转型升级的重要文件。《意见》指出,我们与双碳要求比较,目前还有很大差距和不足。一是高消耗,仅房屋建筑年消耗的水泥、砂石、玻璃、钢材就占了全球总消耗量的40%左右。二是高排放,仅建筑垃圾年排放就达20多亿吨,是整个城市固废总量的40%。三是低效率,据统计,建筑劳动生产率仅是发达国家的三分之二左右,建筑业的机械化信息化智能化程度还不高。四是低品质,建筑施工还不够精细,房屋漏水、隔音等问题仍很突出。因此,必须加快新型建筑工业化,切实解决存在的问题,全面推动建筑高质量发展和绿色发展。

近期,住建部、国家发改委联合发出了《城乡建设领域碳达峰实施方案》,明确要立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,构建新发展格局,坚持生态优先、节约优先、保护优先,坚持人与自然和谐共生,并提出要以绿色低碳发展为引领,提升绿色低碳发展质量,不断满足人民群众对美好生活的需要。

与会领导、专家对复培新材公司充满信心,一致认为这些材料不仅体现在于可利用性的价值层面上,更重要的是它颠覆、替代了传统落后建材,在迭代中出新,在出新中发展,是利国利民的民生工程,在当前城市更新、城镇老旧小区改造、韧性城市建设以及乡村振兴中有着广阔的应用市场。并希望今后多开展设计师与企业间的对接交流,加强跨界合作,扩大应用领域,发挥设计引领的效应,为复培新材公司高质量发展赋能。


结语:上海虹桥国际机场位于上海长宁、闵行区交界处,是中国三大门户复合枢纽之一。复培新材公司毗邻机场,从顶楼会议厅走廊窗户眺望,一架又一架客机展翅蓝天;远远望去,屹立在浦东新区的上海环球金融中心、金茂大厦、上海中心大厦清晰可见。这里的风水真好。


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