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《中国共青团》杂志刊发文章
《破解“卡脖子”难题，
华新青年在砂石中淬炼出“流动的金属”》
关注华新超高强混凝土科研攻关
青科突击队
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超高性能混凝土(简称 UHPC) 是一种具有超高强度、高韧性、高耐久性的新一代水泥基复合材料，一般需掺入钢纤维或高强聚合物纤维，目前，世界多国将UHPC 作为新型、未来的或战略性工程材料进行研究与发展。
展开剩余83%2024年9月23日，由华新建材集团股份有限公司水泥科研团队研发的国内首个抗压强度达600兆帕以上的UHPC产品，顺利通过国检集团检测。2025年1月2日，该团队在关键核心技术上再次取得重大突破，成功研发出抗压强度超过620兆帕、抗折强度超过140兆帕、轴心抗拉强度大于55兆帕、抗拉应变超过2.5% 的新型超高强度、超高韧性水泥基复合材料，其多项性能指标全球领先。今年年初，团队参与的全国重点实验室重组成功获批。
理想与青春的热火，
在沉寂冷硬的砂石中点亮未来之光。
这群让“国之大材”不断突破
强度和韧性极限的科研人才，
目前平均年龄不满35岁。
他们就是
华新超高强混凝土科研攻关
青科突击队(以下简称“青科突击队”)。
“高强度”探索自主研发生产道路
“华新自2016年开始进口国外的UHPC 产品，但对方出于技术保密等原因，只卖给我们预混料，对材料配合比例丝毫不透露。”商得辰博士是这支青科突击队的负责人，毕业于武汉理工大学的他，2017年入职华新，此后一直专注于UHPC产品的本土化研发，“进口的同时，我们也在想办法自己造，两条腿走路!”
为了实现UHPC的自主生产，商得辰和同事们不仅在研究室里用心钻研胶凝材料组成、钢纤维种类以及尺寸等多种因素对复合材料性 能的影响，还同步进行工艺化实验，对胶砂比、水胶比等配合比例进行验证。最初，国内的传统混凝土搅拌设备不适用于UHPC,经过现场 改造后，不足部分只能用人工顶上。“大家肩扛手提，50公斤的材料包，一包一包地往里倒，再配合加水，机器搅不动我们就自己手动搅拌，最后搅出来了5吨的混凝土，好多人腰都累疼了。”回忆起当初的艰辛场景，商得辰反而觉得这样一起奋斗的经历很有趣。
就这样，一边在实验室里攻坚克难，一边在验证工地上吃苦耐劳，两年多后的2019年，华新科研团队成功研发出了第一款UHPC产品。 “只能说开了个好头，产品强度在国际上还是缺乏竞争力。”有着清醒认知的商得辰和同事们，继续埋头钻研提升产品性能。
今年37岁的陈梦义，是青科突击队的核心骨干，在挑战UHPC强度上限的过程中，她总是一往无前地向着更高标准冲击。项目快速推进阶段，团队遭遇了“测不准”难题，现有压力机量程不足，无法测试600兆帕以上强度的标准试块。面对被“卡脖子”的困境，陈梦义带着队员跑遍全国调研，最终决定定制国内首台1000吨级压力机，“价格是常规设备的好几倍，但科研工作不能等!”团队多方筹措资金， 最终成功啃下了这块“硬骨头”。与此同时，陈梦义还和队员们自主设计了高硬度抗压夹具，并完成3项专利技术申报，为行业树立了新的 技术标杆。
“目前，我们已经成功配制出抗压强度650兆帕以上的UHPC,等于每平方厘米上承 压6500公斤。”据陈梦义介绍，若以普通家用小汽车重量为1300公斤计算，该强度相当于指 甲盖大的地方顶起了5辆小车。
多年的技术积累，让华新实现了UHPC从进口转出口。2024年，华新UHPC产品出口纽约，被用于公寓楼建设，目前已累计出口约 1000吨。
“高韧性”拓展水泥基材料应用边界
强度和韧性是UHPC 的两大重要性能指标。在“突击队”内部，商得辰和部分队员多年坚 持关注“高强”研发方向，而同样毕业于武汉理工大学的90后饶梅，则带队攻克“高韧”技术难题。
2021年，饶梅在博士毕业后来到华新，并于2022年开始，在华新科研团队已有成果的基础上，带队向提高UHPC材料韧性的方向努力。 她类比说明了这一研究方向的作用：“水泥制品原本是脆性材料，不像钢铁，可以承受一定程度的弯折，而高韧性水泥基复合材料，则在 一定程度上具备了金属的抗折性。想象一下，在常温环境中，用流动的金属一次性浇筑出我们需要的大型建筑结构，是不是很厉害?”
原本从事复合材料研究的饶梅，在面对水泥基材料时，第一时间就联想到了仿生材料的研究思路，并且从贝壳的生物结构中汲取到灵 感，尝试将其引入 UHPC 材料中。“同样的形状和厚度，人工烧制的瓷片，可能用手就能掰碎，但天然的贝壳，用石块敲击都很难破碎，这就是贝壳生物结构的特点和优势。”打破传统思维，饶梅带领团队成员，将自然元素与工业科技紧密结合，通过大量理论研究和实验，努力拓展水泥基材料的应用边界。
2023年，饶梅团队已经进入了研究纤维分布与混凝土抗折、抗拉、抗压关系的阶段，此时，新加入的队员俱新疆，给大家带来了一份惊喜。
今年28岁的俱新疆，当时研究生刚毕业，入职华新后，一进入团队，就要配合完成 UHPC 截面钢纤维分布图像分析处理的任务，“图片数量非常多，而且要对每张图片上的关键信息进行提取、比对，重复性的工作量很大，所以我就想了个办法。”他的办法就是用App来替代自己工作，没有现成的，那就现学现做。
在完成自己每日工作的同时，利用空余时间，本就了解一些相关知识的俱新疆，自学了几个月的编程，最终成功开发出一款App—— UHPC 截面钢纤维分布取向分析系统，并给它 取了个好记的小名“纤见助手”。
自主研发的软件大大提高了工作效率。2024年8至9月，饶梅团队取得突破性进展，并于同年底成功制备出多项性能指标全球领先的新型超高强度、超高韧性水泥基复合材料。“轴心抗拉强度大于55兆帕，相当于每平方厘米的材料，可承受550公斤的拉力。”饶梅补充说明道：“这就类似于，钢笔粗细的混凝土，可以吊起6个体重160斤的成年人。这在以前是不可想象的。”
华新超高强混凝土科研青科突击队不仅实现了混凝土超高强与超高韧性有机统一， 更实现了大尺寸仿生材料制备技术突破。近年来炒股配资服务网，华新的青年研发团队取得了丰硕成果， 申请技术领域专利100多项，已获授权发明专利80多项，实用新型专利10多项。华新公司总裁李叶青表示：“未来，百年华新将继续在‘一带一路’绘就绿色高质量发展的亮丽画卷，更好地为国家和全世界重大工程长效安全保驾护航。”
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