科技创新与我国的化学灌浆

                               
    摘 要: 本文概述了科技创新促进了中国化学灌浆技术的发展, 培育了中国化学灌浆学术园地, 促进了化学灌浆企业的成长; 阐明了绿色化学灌浆理念、技术 、发展方针及科技创新方向; 简述了我国化学灌浆技术的创新成果 、分类和化学灌浆企业应如何做强做大; 指出了宣传绿色化学灌浆理念, 推广应用绿色化学灌浆(技术), 贯彻绿色化学灌浆发展方针, 努力朝着绿色化学灌浆科技创新方向前进乃是化学灌浆工作者的使命.
    关键词: 科技创新 自主创新 化学灌浆 绿色化学灌浆 环氧 聚氨酯 丙烯酸盐
 
    世界各国任何科学技发展都与科技创新紧密相关, 互相促进, 相辅相成, 中国化学灌浆技术的发展也不例外. 根据现有资料, 至迟在1953年我国就己拥有了化学灌浆技术, 并开始在工程中应用. 综观至今55年中国化学灌浆技术的发展历程, 可以明显地看出以下各点:
(一)    科技创新促进了中国化学灌浆技术的发展
    1. 科技创新使我国化学灌浆技术取得成绩与进展..
这些成绩是: 化学灌浆从无到有,现已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分;国外有的常用化学灌浆浆材品种,我国基本上都已开发出来, 开发中我国还有一些独创; 化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求; 化学灌浆技术已在国内水电、建筑、交通和采矿等四大领域得到推广应用, 并已解决了许多工程难题,取得良好的效益; 化学灌浆已从工程完建后的适当应用,发展到工程兴建前设计就计划采用; 化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平; 化学灌浆理论研究上也有一些突破和创新; 总结创新成果的化学灌浆技术出版物取得丰收. 以上几个方面成绩, 既是生产力发展的要求, 同时也 足以说明我国化学灌浆技术在科技创新促进下所取得的进步和所达到的发展水平..
世人瞩目的三峡工程应该说是最能集中体现我国科技创新的进展, 该工程在化学灌浆上的科技创新有: 选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术, 加固软弱泥化断层破碎带; 首次应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,建造大坝化学防渗帷幕;采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施, 处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝. 以上3项技术进步都己达到了国际先进水平.
    2. 科技创新的分类与我国化学灌浆技术发展的阶段
    科技创新一般来讲可分为自主创新, 引进再创新和集成创新三大类.
    自主创新. 国外己有的浆材品种、工艺、设备靠我们自己的力量研究开发出来, 拥有核心技术和知识产权, 并转化成商品(产品)叫自主创新; 突破原有理论的应用范围, 开辟应用新领域也应叫自主创新.
    引进再创新. 在现代科研工作中,不吸取别人的研究成果, 获得启示而创新是不可能的. 国外己有的浆材品种、工艺、设备靠引进、吸收、消化再研究开发(仿制)出来叫引进再创新.
    集成创新. 把几项浆材和灌浆技术集成为一项新的化灌浆材和技术叫集成创新.
    此外, 国外没有的浆材品种、工艺、设备靠我们自己的力量研究开发出来, 则叫创新发.
    在我国丙凝、环氧、氰凝、水溶性聚氨酯、脲醛树脂、丙烯酸盐等浆材及其化学灌浆技术的研发, 并在多项工程的推广应用, 当属自主创新; 我国的一些化学灌浆设备(泵)的研发, 并在多项工程的推广应用当属引进再创新; 而糠醛/丙酮为稀释剂的改性环氧浆材及其化学灌浆技术的研发, 吸收了吸渗理论、活性稀释剂、双反应系统、添加剂(无公害固化体系、表面活性剂等)和高压灌浆技术多项成果, 则应属集成创新.
在我国, 国外没有的浆材品种,工艺,如甲凝、弹性聚氨酯等浆材及其化学灌浆技术的研发, 并在青铜峡、葛洲坝等水电工程的推广应用获成功当属创新发明.
    我们应该重奖创新发明; 积极鼓励、扶植自主创新; 帮助、孵化集成创新; 不排斥引进再创新.
    科技创新促进了我国化学灌浆技术的发展,大体可分三个阶段.
    改革开放前, 我国化学灌浆技术的创新发展主要解决有无及能在工程上得到应用问题. 这期间除丙烯酸盐浆材外的国外丙凝、环氧、聚氨酯等7大类浆材的研制均获成功, 并己在多项工程上开始应用, 如丹江口、 葛洲坝、新安江、陈村水电工程等; 多种化灌泵设备也己研发成功,如手摇泵、气压泵、齿轮泵、隔膜泵、比例泵和自动调速稳压化学灌浆泵等, 并也在相应工程上获得应用;
    改革开放后到上世纪末, 我国化学灌浆技术的创新发展着重在对己有浆材及其化学灌浆技术的改进和提高上. 这期间,许多改性浆材研制成动, 如中化-798环氧, 酸性水玻璃, 甲氰凝, CW环氧等; 浆材改性固化剂也大量涌现 , 以环氧固化剂为例, 如810, X-89, T-31, CD等; 灌浆设备的改进, 如稳压调速变量泵等. 此外在丙烯酸盐类新的大类浆材研制上也获得成功.在灌浆技术和工艺上改进和提高, 比较突出的便是复合灌浆技术.
    进入本世纪, 我国化学灌浆技术的创新开始更加注重绿色环保. 这期间, 一些新型绿色无公害灌浆材料自主创新研制获得成功, 如CH等一批新型环氧、二代丙烯酸盐、改性聚丙烯酰胺和无溶剂聚氨酯等. 一些新型绿色化学灌浆设备也集成创新研制出来, 如化学灌浆车(化灌航母)等.
(二)    科技创新培育了中国化学灌浆学术园地
    1.科技创新需要学术交流, 推动了分会的筹组与建立
    1968年,我国正值文革高潮之中,社会上比较混乱,很多在建工程项目在工期和质量等方面受到影响.但有良知的水电工程技术人员,为了把化学灌浆科技创新成果推广应用到水电工程中去的需要,在水电部水电总局的主办下,于当年5月在浙江省富春江水库工地召开了第一次全国化学灌浆学术交流会议,引起工程界很大兴趣.国内过去往往用水泥灌浆不好解决的防渗堵漏和补强加固问题,开始采用化学灌浆技术来处理. 在文革结束前,这样的化学灌浆科技创新成果推广交流会共开了5次. 改革开放初期, 为了把化学灌浆科技创新进一步广泛在工程建设中推广应用,1982年化学灌浆学组应运而生,并在其后逐渐发展为化学灌浆专委会和化学灌浆分会.
    2.科技创新培育了中国化学灌浆学术园地.
科技创新使中国化学灌浆学术交流十分活跃. 从1968年第一次全国化学灌浆学术交流会议算起, 至今40年中全国性化学灌浆交流活动己举行了20次, 在全国性交流活动中发表的论文就近千篇(近20年发表论文629篇, 其中仅1989~2006年期间被维普选录的核心期刊上的化学灌浆论文就达446篇), 出版论文集10部, 参加撰稿的就有来自全国26个省市自治区的上千人次(近10年来参加撰稿842人次), 参加的单位多达150个以上. 近10年来各地还兴建了化学灌浆网站10余个.
(三)    化学灌浆科技创新的理念、方针与方向
    从“科学技术是生产力’’到’’科教兴国’’, 再到’’建设创新型国家’’这是我们国家历史的进步与发展. 国家要求我们贯彻“以人为本’’、“科学发展观’’、“可持续发展’’、“环境保护’’等方针政策, 建设“资源节约型’’和’’环境友好型”社会. 因此要求从事化学灌浆科技创新的人员与时俱进, 具备绿色化学灌浆理念, 应用和推广绿色化学灌浆(技术), 贯彻和执行绿色化学灌浆发展方针, 努力朝着绿色化学灌浆科技创新方向前进.
    绿色化学灌浆理念
    绿色象征着生命、清洁、安全、可再生、可持续、节能.
    绿色化学灌浆理念也就是以人为本, 广泛采用原位处理绿色化学灌浆技术, 节约资源, 保护环境的理念.
    绿色化学灌浆(技术)
    绿色化学灌浆(技术)就是浆液无公害 、施工无污染 、浆液全固化 、固化物能耐久并对环境不造成危害的清洁化学灌浆(技术).
    绿色化学灌浆发展方针
    根据绿色化学灌浆理念, 绿色化学灌浆发展方针应是大力宣传绿色化学灌浆理念, 积极研究,开发和生产绿色环保浆材和设备, 并在各项工程中全面推广应用绿色化学灌浆(技术), 确保我国化学灌浆科技创新朝着绿色化学灌浆方向发展. 贯彻这一方针自然也是从事化学灌浆工作者高尚职业道德和良好的自身素质的要求和体现.
    绿色化学灌浆科技创新方向
    根据绿色化学灌浆理念和绿色化学灌浆发展方针, 化学灌浆在浆材 、设备 、技术等方面的科技创新研发方向应是:
    浆材研发方向
    我国化学灌浆浆材研发应贯彻绿色化学灌浆发展方针, 当前应注重研究,开发和生产绿色环保浆材; 而无公害、多样性(适应工程各种苛刻要求)、耐久性和价低廉的化学灌浆浆材的开发、应用和推广等则是其发展方向.
    设备研制方向
    为适应不同工程的各种化灌需要和我国化灌设备研制, 生产现状, 化灌设备的研制方向应以多样性、小型化、密闭化、系列化、成套化和标准化为发展方向. 由于我国化灌设备制造精度还不如国外发达国家, 因此还应注重引进再创新, 提高国产设备制造的技术水平.
    技术开发方向
    在现有技术进步成果基础上, 开发出适应工程多种需求的各项新化学灌浆技术; 对当前采用的水泥—化学复合灌浆技术应于进一步改进、完善、提高和推广应用; 为贯彻绿色化学灌浆方针, 应注重开发密闭传输、自动记录、集中管理和实时监控等方面的技术.
无论浆材、设备和技术的创新研究都应有扎实的创新理论的探索、研究做坚实的后盾.
    规程,规范,标准的制定
    应当即时把我国化学灌浆技术己有的创新成果阶段性固定下来, 即把成果变成规程, 规范或标准, 而我们在这方面还是相当落后的. 到目前为至, 我国化学灌浆只出台了一个施工规范, 公布实行了一个环氧浆材标准, 在这方面我们的工作任重道远.
(四)    创新是化学灌浆企业发展的重要课题
    突破原有的科学技术的局限就是创新. 突破原有体制、机制和管理的限制也是创新. 科技创新对化学灌浆企业发展固然重要, 体制与机制创新对化学灌浆企业发展也同样重要. 这两方面的叠加效应更是明显.
    1.化学灌浆企业创建与发展离不开科技创新.
    国内一些著名的化学灌浆企业(公司)往往是靠一项和几项科技创新成果而创建或靠一项和几项科技创新成果产品作为该企业的主导产品. 天津大学化工系氰凝浆材创新成果促成了天大天海科技发展有限公司的诞生; 中科院广州化学研究所中化-798环氧浆材等多项创新成果促成了广州化学灌浆工程总公司的创建; 华东勘测设计院科研所水溶性聚氨酯浆材等创新成果促成了该所三墩科研实验厂的建立; 上海隧道公司施工科研所的油溶性聚氨酯浆材等创新成果促成了上海隧道公司防水材料厂的创立; 高压变量调速化灌泵创新成果长促成了武汉昌辉科技开发公司的成立;长江科学院丙烯酸盐浆材创新成果转让成为无锡宾王化工厂的主导产品; 湘潭特种胶粘剂厂X-89系列环氧固化剂创新成果成为该厂的主导产品. 华东勘测设计院科研所三墩科研实验厂从最初年产值几十万发展到今天年产值几千万靠的是该所在化灌、防水、水下以及混凝土修补等方面的多项创新成果; 民营企业广东灌浆岛化学灌浆公司在化学灌浆技术用到修复公路交通上有不少工法、 浆材 、修补材料和化灌车等技术创新成果, 因而取得长足发展;深圳霸魁防水工程公司获CW环氧浆材创新成果转让权,使该公司很快在水电工程施工方面获得大进展;武汉昌辉科技开发公司在化学灌浆泵和绿色环保型环氧浆材等方面的开发, 使其发展具有后劲等等. 以上诸多实例都可以说明化学灌浆企业创建与发展离不开科技创新.
    2.化学灌浆企业发展也离不开体制与机制创新
    以下有几个典型例子: 杭州国电大坝安全工程有限公司是由华东勘测设计院科研所改制而成的化学灌浆企业, 改制后企业特色显着, 特别在水下修补工程中,显示出其具有浆材、设备、技术和产品科技创新的优势, 在国内水电业界有较大影响, 并跨出国门, 在国外获得好评; 广州化学灌浆工程总公司是由广州化学研究所改制而成的化学灌浆企业, 其人才济济, 己有不少科技创新成果, 现己走向创新发展绿色化灌的康庄大道, 在我国两广及南方各省声望较大; 民营企业广东灌浆岛化学灌浆公司实行体制和机制创新, 把企业做大做强了, 又在化学灌浆用到修复公路上, 取得不少创新成果, 这样便产生了体制与机制创新和科技创新两方面叠加效应, 获得良好的经济效益, 因而在两广三湘名声雀跃. 而前领军和现领军化学灌浆的单位, 因体制与机制创新停滞不前, 虽具有较多的科技创新成果, 但其化灌企业发展显然己跟不上形势,需要急起直追. 上述例子都生动说明化灌企业发展离不开体制与机制创新.
    3.化学灌浆论坛的创建及影响
    2005年首届中国化学灌浆论坛是应化学灌浆企业体制与机制创新和科技创新两方面发展之需而创建, 也是促进我国化学灌浆事业发展的一项创举. 在论坛所通过的”阳江宣言”中写明了创建论坛的作用即: 促进行业交流, 增进相互关系, 共谋创新大计, 推动事业发展. 在论坛出版的论文集<<中国化学灌浆的现状与未来>>一书中,有许多化学灌浆企业体制与机制创新和科技创新的真知酌见.
通过论坛交流, 达到了促进化学灌浆创新发展的初衷. 这可见之于: 会后涌现出像重庆十八土鑫诚灌浆防水公司、宜昌瑞派尔特种工程技术公司等多家民营承接化灌工程有魅力的新企业; 出现了像朗巍时代科技公司等有魄力聘请专家开发创新型环保化灌浆材和技术的公司; 广州科化防水防腐补强公司靠中化-798-III型环氧新成果迅速崛起; 促进了我国化学灌浆浆材标准和施工规范很快出台; 在西南重庆地区出现了宣传化灌的盛事,连续举办了两届百人化学灌浆技术研讨会; 在十一次和本次全国化灌学术交流会上, 出现了比以往更多科技创新论文(成果); 出现了广东灌浆岛公司在多个省市开分公司, 搞同行联合共赢之新事物等.
化学灌浆论坛是促进化学灌浆事业发展的一项创举, 需要全体化灌界同仁的呵护与珍爱. 明年将开第二届论坛会, 希望认真筹备, 让大家能看到更多的单位和企业在科技创新, 体制与机制创新和企业做大做强等问题上取得令人满意成果.
(五)    结语
    科技创新促进了我国化学灌浆技术的发展, 培育了我国化学灌浆学术园地, 促进了我国化学灌浆企业的成长. 宣传绿色化学灌浆理念, 推广应用绿色化学灌浆技术, 贯彻绿色化学灌浆发展方针, 努力朝着绿色化学灌浆科技创新方向前进乃是化学灌浆工作者的使命.
 
    参考文献:
    1.曹光钊, 我国化学灌浆的历史回顾[J],   湖南大学学报 第四期(增刊),2004.
    2.蒋硕忠, 绿色化学灌浆技术研究[J],      
     蒋硕忠、张捷主编,《绿色化学灌浆技术》[M], 武汉:长江出版社,2006.9.
    3.熊厚金、林天健、李宁, 岩土工程化学 [M],   北京: 科学出版社, 2001.
    4.蒋硕忠, 我国化学灌浆技术发展与展望[J],    长江科学院院报,第五期, 2003.
    5.叶林宏,冼安如,何泳生,我国化学灌浆产业现状与联合发展之路[J],
    6.蒋硕忠、邓敬森主编, 《中国化学灌浆的现状与未来》[M]武汉:长江出版社,2005.11.

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