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科学家探索改进混凝土合成技术(04年6月2日) - 2004-06-02


女:你说最常见的桥梁建筑材料是什么?

男:当然是水泥或者说是混凝土啦。

女: 对,水泥桥如此普遍 ,以至你走过的时候,都不会去注意它了。但是你知道 吗?科学家和土木工程师却仍在努力探索如何改进传统的混凝土合成技术,让桥梁 寿命长达原来的两倍。

男:想不到古老陈旧的混凝土技术还有更新的余地呢,我知道混凝土的使用可以追 溯到古代文明,还是古罗马人最早采用混凝土的,主要用来筑路、修水渠和造房子。 后来混凝土一度曾经被淘汰, 但是在一、两个世纪前却再度得到起用,从十九世纪 末开始,出现了加固的混凝土桥梁。 从那时候起,人们把各种各样的材料加进混凝 土里,而且发展了新的加工过程,所以混凝土本身也演变为高科技产品了。

女: 你对混凝土的来龙去脉还真是了若指掌。在宾夕法尼亚州立大学任教的季考尔 斯基也认为混凝土合成其实还是复杂难解的过程。他说:“这是非常复杂的过程, 是最复杂难解的化学过程之一。我们还不清楚地了解这个过程。而且世界上几乎没 有一位化学家能对此作出明确的解释。”

女:季考尔斯基是土木工程教授,他领导的小组专门研究在筑桥的混凝土中加进某 种工业废料,达到既废物利用又延长桥梁寿命的目的。

男:这太好了,真是一举两得啊。

女:是啊,我们请季考尔斯基教授来具体介绍这种两全其美的方法吧。季考尔斯基 说:“目前的混凝土桥梁能有二十五到三十五年的寿命,然后我们就必须重铺桥面, 也就是换桥梁的上层结构。然而实际上我们能把桥梁寿命延长到七十五年,也就是 说,我们可以不必在一生中两次在一座桥梁上花费金钱。这一来,可不就取得事半 功倍的效果了吗!”

女:季考尔斯基教授在北卡的混凝土桥梁委员会会议上发表了他的这份研究报告, 他说,他和研究小组一直在试验应用的工业废料是飞灰,那是什么呢?还是请他来 介绍吧:“所谓的飞灰是烧煤产生的。烧煤的时候,会有冲天而起的黑烟污染空气。 但是我们收集这种烟灰,收集到的物质和硅酸盐水泥的化学成份几乎完全一致。而 且它还是免费供应的。”

女:这可是个好主意,因为硅酸盐水泥不仅是混凝土的主要成份,还是最昂贵的成 份,所以利用不化代价的工业废料来取而代之,不仅大大节省建筑费用,而且还有 助于改善环境。

男:你还遗漏了一样重要的好处没提,那就是 用飞灰取代硅酸盐水泥而产生的新型 混凝土及其中的钢筋更耐磨蚀,当然这一来的效果是桥梁能延年益寿了。

女: 你正说出了他们研究项目的重点。季考尔斯基教授和他的同事已经发现十种不 同的混凝土配方可望达到延长桥梁寿命的目的。这十种新型混凝土将在实际试用中 经受考验,他们在测试这些混凝土的耐磨蚀性能究竟比传统混凝土强多少。具体方 法是未来几年里采用这些新型混凝土在宾州各地的高速公路上建造桥梁,同时安装 精密的测试设备,以便评估新型混凝土的性能。

男:我觉得这个研究项目特别具有实用价值。

女:说得对,而且由于季考尔斯基教授的研究项目部份由联邦政府资助,所以任何 感兴趣的人都能应用项目的技术成果,换句话说,美国和世界各国的程师都可以采 用那些成果。季考尔斯基告诉我们:“我们宾州大学研究组既有美国学生,也有来 自印度、中国、中东等地的学生,我们共同发现了这一新技术,这项技术没有专利 权。所以可以广泛分享所有的研究报告及一切有关情报,实际上,我们发现这项技 术的相当一部份已经回匮到中国、菲律宾和世界各地。”

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