“天衣无缝”，为生命安全护航

高扬

随着经济的迅猛发展，各类混凝土工程不断涌现。为防止混凝土开裂和渗水，保证工程质量，传统的方法是在混凝土中添加一定比例膨胀剂，使混凝土起到收缩补偿作用，满足工程结构混凝土抗裂防水的要求。然而，随之而来的却是各类质量事故的出现，工程主体结构混凝土开裂渗水而导致钢筋锈蚀，建筑工程倒塌等恶性安全事故时有发生，对人类的安全生产生活造成严重威胁。有关专家认为，工程质量事故与混凝土抗裂防水材料的使用情况有密切关系，要彻底根治混凝土工程质量事故，首先要把混凝土抗裂防水材料市场的整顿作为治理的重中之重。

武汉工程大学教授喻幼卿针对这一问题，带领科研团队成功自主研发出一种高性能混凝土外加剂——WHDF抗裂减渗剂（又名WHDF增强密实抗裂剂，以下简称WHDF）。其作用机理是通过促进水泥水化程度，优化水化产物和协同激发混凝土中活性混合材料与氢氧化钙进行二次水化等作用，达到提高混凝土中凝胶量，降低孔隙率，改善水凝石及骨料界面的结构，增强凝胶粘结力，使混凝土具有良好的抗裂、抗渗及耐久性能，是混凝土建筑工程的一项重大技术创新。该项目已通过国家级鉴定，填补了国内空白，具有国际领先水平。目前已成功应用于京沪高铁、长江大堤排洪闸等大型混凝土工程。

产学研结合，让科技为经济发展助力

从1982年在武汉工程大学（原武汉化工学院）本科毕业留校后，喻幼卿的工作一直没有离开过科研事业，即使是在新洲科委工作期间也是从事科技管理工作，帮企业上项目，给他感触最深的就是很多企业当时有发展需求，却发愁找不到好项目。而许多大专院校的很多好项目又因种种原因不能转化为生产力。

在重返高校从事科研工作后，喻幼卿深刻体会到科技成果的转化问题已经成为工农业发展的障碍。“产学研会脱节，一个很大的因素就是不适用，我们应该把工业、农业以及社会生活中的需求作为产学研发明中的题材。”从此，便开始了他的产学研开发之路。

为了寻找研究目标，喻幼卿曾与时任武汉化工学院副院长的李定或教授，以及现任武汉工程大学党委书记吴元欣教授等课题组成员进行过一次三峡之行。正是此次三峡之行让他下决心攻克混凝土“抗裂”这一世界级的难题。

抗裂前提下的防水，才是真正的防水。正因如此，水工高坝面板混凝土的抗裂课题早在九五期间国家就列入了重点攻关计划，1995年武汉工程大学与湖北清江水电开发公司组织了校企联合攻关，经过五年的潜心研究，他们终于探索出通过混凝土外加剂，提高混凝土抗裂性能的有效抗裂途径，一种新型的抗裂防水剂WHDF研制成功了。

“成果出来后虽然也有不少人觉得好，但每每找一个工程应用时，施工方就会问是否通过了鉴定。转身去鉴定吧，鉴定部门又会问，是否经过示范性应用工程检验。”喻幼卿介绍了当时遇到的困难。最终在原武汉水电学院方坤和教授的推荐下，小溪口水电站采用了该技术成果。好东西是经得住考验的，1999年4月，小溪口关闸在试水一年后进行项目验收，官方在现场悬赏找一条缝1000元奖金，结果无人得奖。在全国面板坝专业委员会的号召下，几乎集聚了全国面板坝专家。他们研制的抗裂剂一炮而红。1999年12月，湖北省科技厅组织了WHDF成果鉴定，以中国工程院院士郑守仁为主任的鉴定委员会对此作了这样的评价：该项目研究目的明确，思路新颖，其技术和产品性能均达到国际先进水平。

小溪口面板至今无一条裂缝，2014年元旦前，面板堆石坝专家凤家骥教授和陶建生教授再度回访了小溪口电站，业主在介绍情况时深有感触地说：“小溪口电站十五年的安全运行受益于WHDF！”

工程应用表明，WHDF在改善施工性能的同时，能有效解决混凝土的抗裂、防水及抗腐蚀等问题，提高工程质量及其使用寿命，此外，WHDF生产和使用过程均环保，且经济效益可观，每立方混凝土工程节约成本10元左右。为了将WHDF市场尽快投入市场，2004年学校专门进行了市场调查，据统计，我国每年各类工程混凝土总量约为30亿方。按1%的市场占有率，WHDF的年用量达21万吨，可实现14亿的年销售额，可谓市场前景广阔。

2005年1月，喻幼卿带领WHDF课题组向学校提交了WHDF成果产业化的方案，当时正处全国高校校办企业改制的攻坚时期，教师兼职办企业有较大的风险。然而，学校十分看好该项成果的市场潜力，同意对WHDF进行技术评估，学校以技术入股的方式与课题组成员共同注册登记了股份制企业——武汉天衣化工有限责任公司（现更名为武汉天衣集团有限公司，以下简称“天衣集团”），喻幼卿走出了产学研结合的第一步。

以科技为动力，向产业化发展迈进

由于伪劣膨胀剂的低廉价格对市场的冲击，WHDF这一重要建筑新材料推广困难重重。为确保混凝土工程质量，保护人民生命财产安全，业界权威人士呼吁：国家应尽早出台相关政策和行业准入标准，规范抗裂剂市场；改善和强化高性能抗裂剂推广机制；扶植WHDF等高性能抗裂剂产业化，以满足建筑行业高品质外加剂的迫切需求。

天衣集团顺应时代潮流，遵循市场规律，经过一年多的经营实践，发现单一的新产品，难以形成企业经营规模和发展后劲。喻幼卿董事长便在董事会上提出了单一产品的企业规模与后劲的讨论，通过讨论，董事会一致认为：解决这一问题的唯一办法是组织新产品的研发，最好的研发方式是与科研单位及高校共建研发中心，走产学研结合的产业化发展道路。

为了实现产业化道路，天衣集团首先要解决的问题是确定产业方向和寻求研发合作对象。经过深思熟虑和深入探讨，董事会最终决定将产业方向定位在化工建材和生物制品两个方面。这是因为WHDF属化工建材，是天衣集团的起步产品，特别是在混凝土外加剂方面，学校和天衣集团已积累了一定的理论知识和应用技术；生物制品是国家“十二五”期间的重点发展产业，生物化工亦属于化工领域。产业方向一经定位，合作对象就容易确定了，武汉工程大学是以化工为特色的多科性大学，其化工实力在中南地区是屈指可数的，又是天衣集团的董事单位，是最理想的合作伙伴。

2007年8月18日，天衣集团与武汉工程大学联合成立了“混凝土外加剂技术研发中心”。旨在通过研发中心的发展，不断培养具有创新能力的研发人才，不断进行新技术的开发，重点是对混凝土外加剂技术进行深入的研究，在巩固和发展老产业的同时，开发新产品，形成新的产业领域和增长点，增强在国内外市场竞争力。提高科技创新能力的同时，更好地为地方国民经济服务，创造更大的社会价值和经济价值。

天衣集团每年提供30万元的研发经费，以保证研发中心运作所需建设费、日常运作费和项目合作费用等。学校提供研发中心运作所需创新技术研发人员、科技资源和人才培养资源等。研发中心组建以来，涉及的研发项目数为6项，其中，学校专利技术“湿法磷酸或可溶性磷酸盐的净化方法”成功应用于WHDF生产技术中。并成功研发了WHDF混凝土抗裂减渗剂、WHDF混凝土减水减渗抗裂剂及WHDF自密实混凝土粘度改性剂等适应市场的系列产品。目前，在WHDF系列产品中，前两项产品已授权发明专利，后一项产品正在申报发明专利。

天衣集团专利技术的应用及新产品的研发，有效提升了公司的经营规模，提高了学校研发水平和成果转化的能力，为企业的可持续发展打下了坚实的科研基础。

推广举步维艰，仍然潜心研究15年

据统计， 英国建筑物寿命高达132年，美国建筑平均寿命达到74年。而中国建筑的平均寿命只有二三十年。是我们的技术太落后吗？“正好相反，我们的成果是国际上综合效果最好的。但只相当于英国的零头，为什么？就是认识上的差异。”喻幼卿解释说，“我们在工程建设中，总是容易走进质量与成本的思考误区，为了控制成本，在质量上总是以达到设计要求为满足，难得有精益求精的追求，这些满足设计要求的依据大多是建立在实验室试验值基础上的，而实验室试验值与现场施工的实际情况相差很大，此外，除水工领域外，大部分领域在设计中没有抗裂的控制技术指标要求，这就不得不使工程寿命大打折扣。其实工程成本该怎么算却是一个值得探讨的问题。”

南水北调某段渡槽工程中，采用喻幼卿的WHDF抗裂剂每一方需要增加投资50元。这个数字再乘以巨大的方量，方案未被采用。“没想到3年后，南水北调各段均产生了不同程度的裂缝，为此，南水北调管理部门公开招标：处理现有的裂缝，并寻求后续工程控制裂缝的技术方法。此时的维修费用和后续的严重后果都是一笔可观的数字。而如果当初用最好的材料一次性投入的成本只占总投资比例的1%左右，而出现质量问题后修复费用起码会占总投资比例的10%左右。”

是用一次性的高付出换取长寿，还是用一时的低成本遭遇短期内的不断翻修？看起来明显的答案在实际上却会遭遇各种问题。虽然经过水工、铁路、市政近百个大型混凝土工程的检验，WHDF所用之处，混凝土均无收缩性裂缝产生，且表面平滑光泽。但也并不能保证WHDF在成果转化道路上畅行。

2013年，广西某市污水处理项目，决定采用WHDF系列产品。但该市建委规定：所有在该市应用的建材产品必须在该市建筑管理处建筑企业管理站进行产品备案，但前提是备案的产品必须有国家标准。“设置国标是为了提高质量，加强管理。可WHDF在申报专利的时候已经对参数的先进性、创造性和实用性进行了相当严格的审查。而且我们也是尊重企业标准，并经过正常程序备案的。只要把参数拿出来对照一下，就会发现并不低于相关国际要求。”喻幼卿解释道。即使如此，由于备案不能进行，工程应用只能作罢。

有了好的科研成果，却不能保证真正的得以推广，喻幼卿看在眼里，急在心里，但这些并未影响他15年来对混凝土抗裂防水的潜心研究。他期待着自己的研究成果能尽快应用于国家基本建设工程之中，为混凝土工程安全乃至人民生命安全做出贡献。

发展集团企业，产学研全面推进

虽然研究成果的推广非常艰难，但是天衣集团并没有气馁，他们沿着科技创新的道路不断前行，销售额也是一路上扬，从2006年的50万元发展到2013年的5000万元。同时在生物产业方面，公司推出了醉克解酒系列生物产品。2013年底，公司更名为武汉天衣集团有限公司，旗下两个子公司：武汉天衣新材料有限公司和武汉天衣生物科技有限公司，分别生产经营WHDF抗裂剂系列产品和醉克解酒系列生物产品。

2010年，“混凝土外加剂技术研发中心”被评定为省级校企共建的研发中心。中心创建了武汉工程大学混凝土外加剂实验室，该实验室由学校提供场地，天衣集团购置设备共同完成。就是在这个实验室里，天衣集团的专家就聚羧酸减水剂改性技术、WHDF抗裂技术等专题，为高分子材料、无机材料及化学工程与工艺专业的三届本科生和两届硕士生进行了毕业论文指导，毕业生在这里将书本知识与外加剂研究的前卫技术相结合，进行有目的的科学试验，撰写出具有一定水平的毕业论文，并分别发表于《精细化工》《化学与生物工程》及《化工建材》等杂志上。不仅如此，天衣集团还连续八年为学校市场营销、高分子材料、无机材料等专业的本科生提供实习的机会，对实习学生给予公司员工试用期工资待遇，优秀学生优先留用，此外，每年还为学校本科生提供5万元“天衣化工奖助学金”。天衣集团受到湖北省委的高度肯定，并邀天衣集团参加“湖北省高校产学研合作暨规范发展科技产业现场经验交流会”，以介绍推广“天衣经验”。

目前，天衣集团处于上升阶段，应采用扩展战略，即迅速扩大应用市场。同时，今年是天衣集团第二个五年计划的最后一年，也是马到成功之年，集团公司命名为转型腾飞年，在终端销售的基础上，开拓代理营销和网络营销渠道，重点打造代理营销系统。今年，他们的目标是：WHDF销售额8000万元，醉克销售额2000万元；全力打造代理营销及网络营销系统；新建5000平方米的生产车间；WHDF及醉克获成果技术鉴定，为报国家奖作准备；获得醉克产品发明专利；同时作上市的准备工作。

天衣集团秉承学校“团结严谨，勤奋求实”的校园文化宗旨，在艰苦创业和发展腾飞的历程中，逐步培育自强、实干和创新的精神内核，建设更加先进的，符合社会发展方向的，具有天衣特色的企业文化。

同时，天衣集团还制定了第三个五年计划，计划达到销售额年均1.5亿元；逐步开展国际贸易；完成生产基地、办公场地及职工住宅；将WHDF及醉克申报国家奖；完成股票上市；达到人均收入10万元/年。制定长远的战略规划，创用户信赖的精品，才能真正做业界一流的企业。喻幼卿相信，集团的产学研结合必将成为他们的核心竞争力，必将为祖国的科技发展和经济腾飞注入不竭的动力。