老驥伏櫪 志在固土

【大咖暢談綠色建材】

老驥伏櫪 志在固土

——訪中城永固科技發展有限公司總技術顧問方承仕

■ 本報記者 吳敏

古有“點石成金”的傳說，今有固“土”成“石”的神奇。

北京的夏天猶如孫猴子打翻了太上老君的煉丹爐，高溫炙烤著大地。即便如此炎熱的天氣，84歲高齡的方承仕——中城永固科技發展有限公司總技術顧問，依然堅守在固“土”成“石”的施工現場。業內都尊稱他為方老，“老驥伏櫪，志在固土”用在方老身上是再恰當不過了。

近日，《中國政府采購報》記者專訪了方承仕，為讀者講述他如何固“土”成“石”。

古稀之年結緣固化土

“固‘土’成‘石’，簡單一點概括就是，在土中加入一些神奇的‘藥水’便可以將普通的土變得和石頭一樣堅硬。被固化以后的土被稱為‘固化土’。”方老解釋道，要把普通的土變為固化土，關鍵就在于那些神奇的“藥水”。

這些神奇“藥水”聽起來就像是小說里的魔法一樣充滿了神秘色彩。“別說你們覺得這‘藥水’神奇，30年前我剛開始接觸它的時候也覺得太神奇了。經過實驗室分析，神奇‘藥水’其實就是一些化學制劑。當它和土發生化學反應后，土就能變成石頭。”方老以他在建筑化學材料研究領域多年的經驗揭開了神奇“藥水”的神秘面紗。

30年前，固化土作為一個舶來品剛剛現身中國市場的時候，曾經激起了建筑化學材料領域一波浪花。然而，由于當時固化土在國內推廣應用的成敗案例各占一半，這使得固化土在國內市場上很快便銷聲匿跡。

“我真正全身心投入對固化土研究還是在2010年的時候。那時我已經退休10年，剛結束了上一個課題的研究，打算徹底退休，好好享受退休生活。”但是緣分就是一種莫名的存在。方老偶遇了曾經的下屬高建林。當時高建林已經是麗貝亞集團的董事長。方老和高建林這對曾經建筑化學材料領域的戰友、同事三句話不離老本行。彼時，高建林正遇到一個令他頭疼的問題，方老的出現猶如一道光，讓高建林看到了希望。他開門見山地對方老說，麗貝亞集團成立了一個固化土研究小組，但是在技術上遇到了一些困難，希望方老能去參加第二天的技術討論會，指指方向把把關。方老沒想到的是，這一去就與固化土分不開了，一直和固化土“糾纏”到現在。

10年如一日研究固化土

“我當時準時到了會場，但卻吃了一個閉門羹。由于項目進展不順利，團隊沒信心，參會人員三三兩兩。我在會上提了好多技術上的問題，沒人能回答我。”方老回憶道，當時麗貝亞集團的固化土研究項目正處于“去”與“留”的生死攸關時刻。

上馬一個研究項目不容易，高建林希望方老作為老專家給出一個中肯的建議，這個項目到底要不要繼續下去。

方老不是一個敷衍的人。在沒有深入研究之前，他不可能給出建議。方老接受這個艱巨的任務后開始整理思路。他將會上提出的問題整理出十幾個課題。把這些課題一一回答了，就能準確判斷出這個固化土項目要不要繼續進行下去。

那么，方老到底提出了哪些問題呢？

“其實核心問題主要有兩個，一是固‘土’為‘石’的神奇藥水到底是什么？它的特性是什么？二是固化以后的土，特性有哪些？是否適合建筑領域推廣使用？適合哪些建筑領域使用？是否節能環保？”方老總結道。

為了準確回答這些問題，在接下來的時間里，實驗室便成了方老的家。方老把進口的神奇“藥水”拿到實驗室做各種實驗，分析它的化學成分、作用和特性。最后發現，這種神奇“藥水”其實是一種具有土壤固化作用的化學劑，業內簡稱土壤固化劑。這種固化劑的核心作用和特點有3個：一是分散作用。通過土壤固化劑解開土的內部結構，水泥、石灰等各類成份分散開。二是土粒反應的介質作用。方老解釋道，由于土粒不易參與反應，原來的結構是偏惰性的。土壤固化劑會破壞土粒表面結構，使其能夠很好的參與化學反應。三是調節土壤內部結構作用。當土粒表面結構被破壞以后，要與固化劑發生化學反應，這一反應就是土壤內部結構的重新凝結和硬化。

搞清楚了土壤固化劑化學反應的過程，也就找到了進口固化劑在中國的建筑領域推廣中一半成功一半失敗的原因。方老說：“固化土的對象是土，因此土質本身的特性決定了固化反應的成功與否。而我國960萬平方公里的土地，東西南北土壤差異性太大，固化劑本身以及用量都應當針對不同的土壤進行開發，才能真正成功。這是一個固化劑與土壤的適應性問題。”

土壤固化劑的特性摸清楚了，接下來就得搞清楚固化以后的土特性有哪些？如：固化土的硬度、耐水性、抗拉強度以及環保性等。為了搞清楚這些問題，方老不僅泡實驗室，而且還跋涉千山萬水，去曾經的固化土工程采樣、回訪。其中，方老講了兩件趣事，讓記者記憶深刻。

他說，“為了摸清固化土的耐水性，我們做了不下百次試驗。”從固化劑添加進土壤的時候就開始試驗，一組泡水，一組不泡水。泡水—烘干循環，第一次循環、第二次循環……直到泡水—烘干十幾個循環，記錄固化土硬度以及耐水性的變化值。另一組同理，只是不泡水，記錄每天的變化值。通過反復試驗，“我們發現，泡水以后固化土硬度比不泡水硬度更大。尤其是在前7天，不泡水的硬度只有泡水硬度的75%。在第28天，泡水和不泡水的固化土硬度相當，而到第90天后，泡水的固化土的硬度又比不泡水的硬度高，而且越來越高。”方老說，他當時拿到這個數據時非常興奮，因為這個發現太重要了，這個新材料完全可以替代傳統鋪設路基的砂石料。之前我國的道路為了更加穩固，在表層下方是鋪設了50-60公分的砂石的。而據統計，每立方砂石的開采以及運輸產生的二氧化碳排放量是55.75公斤。一公里的路產生的二氧化碳排放量可達200噸。如果用固化土來代替砂石鋪設道路下方的路基，將大大減少二氧化碳排放量。

實驗室的數據并不足以證明固化土在實踐中的效果。2012年，方老帶領團隊從北京來到了四川，回訪了2003年這里曾經用固化土筑成的一段道路。“我完全沒想到，這次取樣出來的固化土，經過近10年的使用，比當時剛鋪設好的道路強度增長了4—5倍。連取樣師傅都驚訝地說，已經很久沒見到這種硬度的采樣了。”

固化土的硬度、耐水性都得到了實驗室數據與實踐結果的應證。如果固化土的應用場景主要是道路地基的話，還要解決一個抗拉強度的問題。我國南北氣候差異大，冬夏氣溫差異也大。如果固化土的抗拉強度不夠，是經不起高溫高寒以及復雜路況檢驗的。“非常可喜的是，經過我們測算，固化土的抗拉強度是普通砂石路基的1.5倍。”至此，方老帶領的的團隊通過一系列實驗與實踐回訪已經基本摸清固化土的各種性能。

盡管固化土作為一種新型的建筑材料特性非常好，方老卻還沒有正式下結論。他還在考察固化土的全生命周期問題。“我們把固化土打碎了，加入一些有機肥料，在實驗室種麥子，麥子長勢良好。說明固化土不僅無毒無污染，還可以復墾，在全生命周期的環保性表現良好。就這樣，我堅定地下結論說，固化土是一個真正利國利民的新型巖土工程材料。它的研究和推廣值得繼續做下去！”

為了保證土壤適應性，方老帶領團隊在10年的時間里，研發了針對不同土壤的兩大系列多個型號的土壤固化劑。這些土壤固化劑是我國擁有完全自主知識產權的產品。

耄耋之年推廣固化土

得不到市場認可和檢驗的產品，再好也只能趴在實驗室。

方老深知，企業作為新產品的研發主體有多難：研發時間不確定；研發成本不計其數；研發是否成功有待考證；研發產品即便成功，是否能夠在市場推廣開，也是一個未知數。

為了能夠保證施工效果，給未來的持續推廣打下質量基礎，方老總是帶著團隊在施工現場親自指導固化劑的使用與固化土的施工。回到文章開篇的那一幕，北京7月近地面接近40攝氏度，悶熱的天氣讓人覺得像在蒸籠里一樣，令人窒息。方老依然在現場堅守，拿著一個小本子記錄施工過程的時間點和產生的問題點，以此作為未來產品改進的依據。

在方老的指導下，目前全國已經有多個固化土試驗工程。“北京通州區通朝大街選一段導改路試驗段”就是一個很好的例子，目前這段試驗路經過一冬一夏的考驗，路面使用狀態反饋良好。

通過方老及其團隊的不斷摸索，固化土的應用場景從單純的道路路基擴展到水塘地基、廢舊礦山、建筑固廢利用、礦坑填充等等。“廢舊礦山、建筑垃圾填埋場以及砂石坑，這些都是被廢棄的地方，環境的自我修復能力差，修復時間長。如果用上固化土技術，這些地方可以很快變得可利用可修復。”

“為了更好地推廣固化土，麗貝亞集團已經把固化土研究團隊擴展為一個公司——中城永固科技發展有限公司。雖然，目前的推廣仍停留在國家和地方的試驗項目上，但是我依然堅信，這個新型的巖土工程材料必將在‘雙碳’目標下得到更快速的發展。”

采訪結束前，方老還給記者講了一個故事。他說，雖然現代的固化劑是國外最先研發出來的化學品，但其實我國在5000多年前，仰韶文化時期就已經有了固化土實踐。考古發掘發現當時的民居地面就已經用上了三合土。我國三合土正是用土、砂子、石灰作為原料，加入糯米漿形成的。糯米漿就類似于固化劑的作用。“從這個角度說，固化土其實是我們老祖宗留下來的東西。我們現在繼續研究和推廣它，就是在繼承和發展我國優秀的傳統文化。從這個角度出發，我也會將固化土事業繼續研究和推廣下去。”

看到方老在耄耋之年仍然對固化土事業保有的雄心壯志，記者不由想到曹操的《龜雖壽》——“老驥伏櫪，志在千里。烈士暮年，壯心不已。”

方承仕簡歷：

方承仕，男，1938年出生。1961年畢業于華東化工學院（今華東理工大學）無機物化工專業。歷任北京市建筑材料科學研究所（院）總工程師、副院長；金隅集團技改處長、總工程師。在加氣混凝土鋼筋防腐涂料，蒸壓粉煤灰加氣混凝土以及建筑化學品等領域取得多項研究成果。1981年被授予“北京市勞動模范”稱號。1999年10月退休。退休以后，2011年受邀加入土壤固化劑的研究。研究成功固結靈系列土壤固化劑，深入研究開發了系列固化土技術，取得多項技術專利，參與編制了《土壤固化外加劑》行業標準并主持編制了《道路固化土應用技術規范》。

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