■原國家建材局黨組書記、局長 王燕謀
黨的十九屆五中全會審議通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》，深刻指明了今后一個時期我國發(fā)展的指導(dǎo)方針、目標(biāo)任務(wù)、戰(zhàn)略舉措。其中提出，“推進(jìn)重大科研設(shè)施、重大生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)、公共衛(wèi)生應(yīng)急保障、重大引調(diào)水、防洪減災(zāi)、送電輸氣、沿邊沿江沿海交通等一批強(qiáng)基礎(chǔ)、增功能、利長遠(yuǎn)的重大項(xiàng)目建設(shè)”“堅持陸海統(tǒng)籌，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，建設(shè)海洋強(qiáng)國”“加快江河控制性工程建設(shè)，加快病險水庫除險加固，全面推進(jìn)堤防和蓄滯洪區(qū)建設(shè)”，則對建筑建材行業(yè)提出了更高的要求。
我作為建材行業(yè)的一名老兵，深入學(xué)習(xí)黨的十九屆五中全會精神后，心中萬分激動。長期以來，我一直關(guān)注海洋工程用水泥的發(fā)展，對“十四五”規(guī)劃提出推廣鐵鋁酸鹽水泥，破解海洋工程中水泥混凝土腐蝕的世界難題。本文旨在呼吁中國建材聯(lián)合會和有關(guān)政府部門大力支持協(xié)調(diào)建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所與有關(guān)單位協(xié)作，研發(fā)鐵鋁酸鹽水泥在海洋橋梁、碼頭等工程中的應(yīng)用，為水泥工業(yè)“十四五”如何開好局、起好步提出意見和建議。
1933年，我國著名橋梁專家茅以升先生領(lǐng)導(dǎo)修建中國第一座現(xiàn)代化大橋——錢塘江大橋時，邀請著名水泥專家王濤先生解決大橋墩基的海水腐蝕問題。可見，近一個世紀(jì)前，中國工程界就提出水泥耐海水腐蝕的性能要求。
解決水泥混凝土的海水腐蝕問題是世界難題。世界各國每年都投入大量資金對海洋工程進(jìn)行修補(bǔ)。
我國政府也很重視該問題。2012年12月20日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部領(lǐng)導(dǎo)會見中國建材聯(lián)合會會長時提出：“海洋強(qiáng)國的國家戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，需要大量抗海水腐蝕的海工水泥，用于構(gòu)建海洋工程和沿海能源基礎(chǔ)設(shè)施。你們準(zhǔn)備好了嗎？”國務(wù)院國發(fā)〔2013〕41號文指出“要發(fā)展海洋工程和港口建設(shè)用水泥”。
從我國近期建造的海洋工程的使用情況看，某著名跨海大橋在投入使用12年后的一般性考察中已發(fā)現(xiàn)，雖然那里的海水含鹽濃度較其他沿海較低，但橋梁混凝土構(gòu)件的樹脂涂層已經(jīng)剝落；橋頭混凝土護(hù)坡已被腐蝕，表面露出石子和砂子；混凝土橋墩水位變動區(qū)也已出現(xiàn)腐蝕損壞。這些腐蝕會促使海水中的氯離子和其他離子很快滲透到混凝土內(nèi)部，銹蝕鋼筋，水泥水化體進(jìn)一步被腐蝕，造成更加嚴(yán)重的破損。當(dāng)前須要投入資金，開展修補(bǔ)工作?！?1世紀(jì)海上絲綢之路”倡議得到廣泛響應(yīng)，海洋工程日益增多，如不及時采取相應(yīng)措施解決水泥混凝土海水腐蝕問題，修補(bǔ)工作會愈加繁重，投入資金也將愈加增多，還會產(chǎn)生人身安全風(fēng)險。
按政府部門要求和新建海洋工程的使用情況，研發(fā)海洋工程用水泥，解決水泥海水腐蝕問題應(yīng)是新時代建材行業(yè)的科技創(chuàng)新重點(diǎn)。
上世紀(jì)80年代初期，中國建材研究院水泥物化室在理論研究基礎(chǔ)上發(fā)明鐵鋁酸鹽水泥，獲國家發(fā)明二等獎。此種水泥具有快硬、高強(qiáng)、抗凍、抗?jié)B和耐海水腐蝕等性能特性。這是繼英國人發(fā)明硅酸鹽水泥、法國人發(fā)明鋁酸鹽水泥之后，中國人發(fā)明的世界上第三類水泥。上世紀(jì)80年代中期，水泥物化室的鐵鋁酸鹽水泥研究組改制為遠(yuǎn)大特種工程材料開發(fā)公司。該公司實(shí)行科研、生產(chǎn)和應(yīng)用相結(jié)合，開發(fā)市場，拓展生產(chǎn)，經(jīng)多年運(yùn)行，在中國造就了一個鐵鋁酸鹽水泥新產(chǎn)業(yè)。物化室和遠(yuǎn)大公司用鐵鋁酸鹽水泥先后建成了一批大型工程建筑。例如1982年利用水泥抗海水腐蝕性能建造了福建省東山島南門海堤，還制作沿海地區(qū)使用的護(hù)坡、管樁和混凝土壓力管等水泥制品；1993年到1994年利用水泥快硬高強(qiáng)性能建造了北京市三環(huán)路上的燕莎橋、蘇州橋和航天橋（見圖1）等；1994年利用水泥抗凍性能，冬季施工建造了沈陽市長途電信樞紐工程和遼寧物產(chǎn)科貿(mào)大廈等。
圖1為北京西三環(huán)航天橋。
上世紀(jì)90年代末，中國建材研究總院撤銷遠(yuǎn)大公司。從此，人員失散，鐵鋁酸鹽水泥的研究中斷。原遠(yuǎn)大公司的齊冬有帶領(lǐng)一批同業(yè)者進(jìn)入建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所。
建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所是中國建材聯(lián)合會代管國務(wù)院國資委所屬的科研事業(yè)單位，是工信部產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)公共服務(wù)平臺的授予單位。齊冬有團(tuán)隊具有鐵鋁酸鹽水泥理論知識、生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)，從此造就了建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所的硫（鐵）鋁酸鹽水泥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成為我國唯一的鐵鋁酸鹽水泥專業(yè)研究機(jī)構(gòu)。
齊冬有團(tuán)隊進(jìn)入建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所后，啟動了鐵鋁酸鹽水泥用于海洋工程的研發(fā)工作。為精準(zhǔn)把握技術(shù)方向，他們開展了系列調(diào)查研究工作。
1.根據(jù)團(tuán)隊的工作積累和調(diào)查各種文獻(xiàn)資料的結(jié)果，得出的結(jié)論是鐵鋁酸鹽水泥在各種水泥中具有最佳抗海水腐蝕性能。在三亞海邊試驗(yàn)站進(jìn)行海水浸泡試驗(yàn)中得出的結(jié)果是：鐵鋁酸鹽水泥試塊在三亞海水浸泡12個月后，其抗折強(qiáng)度非但不降，反而提高了27%，浸泡24個月后，強(qiáng)度提高了36%；而海工硅酸鹽水泥腐蝕嚴(yán)重，在同一條件下浸泡12個月后抗折強(qiáng)度下降了50%，浸泡24個月后下降了52%。
2.調(diào)查鐵鋁酸鹽水泥工程應(yīng)用現(xiàn)狀，取得水泥耐久性數(shù)據(jù)。
在北京市查看，用具有快硬高強(qiáng)性能的鐵鋁酸鹽水泥建造的立交橋，經(jīng)近30年的日夜運(yùn)行，依舊完好，無需任何修繕，仍可長期安全使用。
在福建省東山島查看，南門海堤經(jīng)過近40年的海水日夜沖刷和無數(shù)次的暴風(fēng)雨襲擊，現(xiàn)在仍在安全使用中（見圖2）。其水泥混凝土表面光滑，無侵蝕跡象（見圖3）。為做自然暴露實(shí)驗(yàn)，1982年在東山島西埔灣海灘放置的鐵鋁酸鹽水泥鋼筋混凝土壓力管，經(jīng)近40年海水浸泡和干濕交替后，將其鋸開從斷面觀察到，鋼筋無銹蝕，管壁完好。
圖2為福建東山島南門海堤。
圖3為海堤混凝土表面。
在沈陽市查看，冬季施工的長途電信樞紐工程和科貿(mào)大廈自建成后未經(jīng)修繕一直安全使用至今。
通過實(shí)地調(diào)查，齊冬有團(tuán)隊取得了長達(dá)近30年和近40年的耐久性數(shù)據(jù)，非常可貴，為確定技術(shù)方向提供了可靠和必須的科學(xué)依據(jù)。
3.經(jīng)國資委領(lǐng)導(dǎo)批示，齊冬有團(tuán)隊與中國交建的科研、設(shè)計和施工單位進(jìn)行了兩次技術(shù)交流。在交流中進(jìn)一步明確了在海洋橋梁和碼頭等工程中推廣鐵鋁酸鹽水泥所需的研發(fā)內(nèi)容。要通過科學(xué)試驗(yàn)，取得系列工程設(shè)計參數(shù)；根據(jù)水泥的性能特點(diǎn)，要研究相應(yīng)的施工方法；在此基礎(chǔ)上要進(jìn)行工程建設(shè)試點(diǎn)；最終要制訂出設(shè)計和施工規(guī)范。
4.鐵鋁酸鹽水泥已列入國家發(fā)改委修訂發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》鼓勵類目錄，以及工信部發(fā)布的《建材工業(yè)鼓勵推廣應(yīng)用的技術(shù)和產(chǎn)品目錄(2018-2019年本)》，其生產(chǎn)和應(yīng)用得到了國家法律法規(guī)的支持。中國是世界上長期、連續(xù)生產(chǎn)鐵鋁酸鹽水泥的唯一國家，可滿足海洋工程大批量供應(yīng)的需要。齊冬有團(tuán)隊掌握鐵鋁酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)，可確保水泥質(zhì)量。
中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司正在開展“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃的科研項(xiàng)目“海洋工程高抗蝕水泥基材料關(guān)鍵技術(shù)”。從2018年9月18日《中國建材報》頭版報道的中期調(diào)查結(jié)果情況看，該單位研究工作尚處在理論研究和應(yīng)用研究階段，尚未進(jìn)入開發(fā)研究，要取得具有說服力的工程應(yīng)用的耐久性數(shù)據(jù)，尚需很長時間。顯然研發(fā)鐵鋁酸鹽水泥用于海洋橋梁和碼頭等工程的技術(shù)方向是精準(zhǔn)的，而且是當(dāng)務(wù)之急。
研發(fā)鐵鋁酸鹽水泥用于海洋橋梁、碼頭等工程項(xiàng)目具有巨大社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，是一項(xiàng)創(chuàng)新系統(tǒng)工程，要由科研、生產(chǎn)、工程設(shè)計和施工等多部門、多單位協(xié)作，須開展系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和模擬試驗(yàn)，還需建設(shè)橋梁、碼頭等試點(diǎn)工程。要實(shí)施如此龐大的科技創(chuàng)新項(xiàng)目，必須得到政府部門的立項(xiàng)和資金支持。
讓我們?yōu)槠平馑嗪Ｋg的世界性難題而共同努力吧！
