“海绵城市”不再遥不可及



 

  李克强总理在2015年9月的国务院常务会议上指出,按照生态文明建设要求,要建设雨水自然积存、渗透、净化的海绵城市。2016年12月,辽科大高温材料与镁资源工程学院卓无机2013班学生黄佳明和他的团队研发完成了建设海绵城市所需的“砖”——一种新型水泥基彩色透水材料,其论文于今年3月刊登在学术刊物《新型建筑材料》上,并申请了发明专利。

  在学校第二届大学生创新创业年会上,神奇的“海绵砖”与大家见面。团队中正读研二的祝日新向大家讲解了这种由小颗粒构成的海绵形的砖,给在展柜前驻足观看的校领导和师生留下深刻印象。

  我们每个人都见过路上的积水,也明白积水给人们日常生活带来的不便,那么为什么不做出一种能够将路面水引入地下的建材呢?高镁学院党委书记毕万利教授首先想到了这个创意。说干就干,毕老师联系到关岩副教授,在关老师的引荐下,学生黄佳明组建了团队,开始研发这种设想中的新型材料,关岩做指导教师。

  大创年会上,关岩用十分直观的方式展示了他们的成果。她把矿泉水分别倒在一小块“海绵砖”和普通砖上,相较于普通砖的毫无透水性,水很快从“海绵砖”的缝隙渗入下面的蓄水池。看上去很简单哦。不过,它的研发却是十分耗费心血的。

  首先是选择确定制备“海绵砖”的原料。想到市场需求的是价格低廉功效性好的建筑材料,黄佳明团队在数十种原料中精心挑选了菱镁矿的尾矿石,并用自行研发的硫氧镁水泥代替普通的硅酸盐水泥,再加入多种添加剂和粉煤灰、硅灰等,这样就能保证成本降到最低了。

  在新型材料制备过程中,最大的问题在于其强度和透水性不能更有功效地兼得,强度不够是横在队员眉梢上的一个巨大问题。队员们在实验室苦思冥想,接连的失败让他们看不见成功的曙光,情绪一度十分低迷。黄佳明不甘心这样放弃。在他的劝说下,团队成员咬牙坚持,不断调试颗粒的级配及外加剂的掺量,逐渐使谜团消散,真的就寻找到了一个极佳的平衡点,保证了在低成本下,“海绵砖”仍有良好的透水性和一定的强度。

  最艰难的日子熬过去了,他们劲头更足。接着,大家又开始解决这种新型材料在北方应用需要解决的冻融问题,以及材料损失养护问题。为此,黄佳明去了鞍山本地研究所和南京等地考察,参考多种不同混凝土的配比改进材料,不断实验,这个难关也被攻克。经过一年的努力,神奇的“海绵砖”终于问世。

  通过机构测试,“海绵砖”寿命可达数十年以上,并且拥有长清洗周期,在保证30至40Mpa的强度的同时,兼具良好的透水性,在实际应用中,积水可以通过“海绵砖”流入地下泥石层,补充地下水,涵养水源,缓解热岛效应。

  “也许不远的将来,公园、人行道、游泳池都将使用我们的材料,那时这些付出都有了意义。”祝日新说出了对于“海绵砖”的期许,这也正是大家共同的愿望。他们的研究只是阶段性的结束,摆在他们面前的,还有对“海绵砖”改进,让它的适用范围扩大,强度进一步加强。“现阶段,‘海绵砖’仍然无法用在机动车道和高速公路,但是我们有这个信心使它更加坚固。”黄佳明说。相信通过他们的努力,“海绵砖”会更加实在地用在生活中,而不只是在晦涩的论文中。我们所希冀的“海绵城市”也许真的不再遥远。(
蔡韬为 王晓艺/文 刘国良/摄