“考霸”也是“發(fā)明控”
南工“工科男”一年“四大發(fā)明”
楊晨在做實(shí)驗(yàn)
被同學(xué)們尊稱為“工科神男”，必贏3003no1線路檢測中心土木大四的楊晨，最近可謂喜事不斷：陸續(xù)收到英國曼徹斯特大學(xué)、謝菲爾德大學(xué)、南安普敦大學(xué)、伯明翰大學(xué)等多家世界前100強(qiáng)高校的“offer”，到底應(yīng)該選擇去哪家呢？楊晨說，“還沒有最后想好！
這位同學(xué)們眼中的“考霸”，自嘲說并不是大家想象中的那種“別人家孩子”， 學(xué)習(xí)成績并不特別出類拔萃，但他卻有一個(gè)強(qiáng)項(xiàng)——從小就特別喜歡“動(dòng)手動(dòng)腳”， 在大二到大三期間，不到一年的時(shí)間里，就做出了四項(xiàng)了不起的發(fā)明，這四項(xiàng)發(fā)明都獲得了國家發(fā)明專利。
遇“頂針”監(jiān)理，促發(fā)明奇想
楊晨的父親是位建筑工程師。學(xué)土木的楊晨沒事時(shí)總喜歡往父親的建筑工地跑，聽父親和其他工程師在工地上討論設(shè)計(jì)方案，看工人施工的每一步工藝流程。
大二時(shí)，楊晨利用空閑時(shí)間，到父親所在公司的施工工地上學(xué)習(xí)滑模技術(shù)。一天，他聽到不遠(yuǎn)處傳來爭執(zhí)聲，過去一看，原來是一個(gè)做事特別“頂針”的監(jiān)理，在驗(yàn)收父親公司的施工項(xiàng)目時(shí)，認(rèn)為預(yù)留孔不過關(guān)，不同意簽驗(yàn)收合格的字。
原來，在建筑混凝土施工中，由于重型工程設(shè)備安裝的需要，常常需要在混凝土基礎(chǔ)上設(shè)置用來安置螺栓的預(yù)留孔。父親他們所設(shè)計(jì)的預(yù)留孔很深，傳統(tǒng)方法一般會(huì)用鋼模板、木模板，或者用砂漿混凝土預(yù)制模板。但這幾種模板或者成本高，或者制作、安裝、拆除困難，或者抗拔力不強(qiáng)，用在這種比較深的預(yù)留孔上都不太理想。
就在父親與其他工程師絞盡腦汁想辦法解決時(shí)，楊晨也在冥思苦想怎么解決這一技術(shù)難題。他想，能否找到一種重量輕、成本低、抗拔力又強(qiáng)的新材料呢？
一天上課后回到宿舍，躺在床上看著窗外，當(dāng)他看到宿舍的紗窗，紗窗上的一個(gè)個(gè)網(wǎng)眼讓他忽然有了靈感：在施工工地上，鐵絲網(wǎng)、廢鋼筋這些建筑施工后廢棄的“邊角料”不是可以很好地利用嗎？假如用廢鋼筋扎成骨架，外面再罩上鋼絲網(wǎng)做成模板，效果會(huì)怎樣呢？
說做就做，立即動(dòng)手：骨架按照預(yù)留孔的尺寸做成，楊晨先把骨架試著做成長方體，后來又改成了上口小下口大的倒八字形——因?yàn)檫@可以增加后期混凝土的握固力；在骨架外面罩上一層鐵絲網(wǎng)，不行，罩上雙層效果更好，鐵絲網(wǎng)的網(wǎng)眼大小調(diào)得合適的話，澆筑水泥后，會(huì)有一小部分的混凝土可以通過鐵絲網(wǎng)的網(wǎng)孔滲過鐵絲網(wǎng)，將鐵絲網(wǎng)向預(yù)留孔內(nèi)壓緊，因此在側(cè)面會(huì)有小范圍的凹凸變形，這樣就大大增強(qiáng)了抗拔力，有利于后期與混凝土的相互粘結(jié)。
經(jīng)過不知多少次的反復(fù)調(diào)試、改良后，一種重量輕、抗拔力強(qiáng)、成本低、制作簡單便捷的新型預(yù)留孔模板做成了。這種新型模板，與傳統(tǒng)的木模板相比，因?yàn)橛玫氖沁吔菑U料，能節(jié)省材料費(fèi)40%—60%，又因?yàn)檫@種方法施工完后不需要拆除，因此可以完全省去繁瑣的拆除人工；而與傳統(tǒng)的花紋鋼板預(yù)留孔相比，經(jīng)濟(jì)效益就更加明顯，能節(jié)省材料費(fèi)80%—90%，制作費(fèi)用能節(jié)省60%—70%。
實(shí)際上，楊晨的其他方發(fā)明也是這樣，簡單實(shí)用、操作方便，成本低廉，小發(fā)明卻解決了施工中遇到的大難題。比如：錨固端內(nèi)藏式預(yù)應(yīng)力圓筒倉，與傳統(tǒng)的錨固端柱式封堵相比，幾乎能省去全部的混凝土、腳手架和模板的費(fèi)用，節(jié)省90%的錨具封堵施工工期；鋼管扣件式滑模平臺系統(tǒng)，相對于型鋼平臺，其制作、安裝、拆除要節(jié)省耗工和工期50%以上；滑模模板收分器，與傳統(tǒng)的斜截面的混凝土翻模工藝相比，能節(jié)省人工費(fèi)40-50%，完全省去腳手架及對拉螺桿費(fèi)用、節(jié)省模板費(fèi)用30-50%，能大大提高施工速度，節(jié)省工期70%以上。
楊晨在做實(shí)驗(yàn)
院士點(diǎn)撥，“卓越工程師”是這樣打造出來的
雖然有好多同學(xué)稱自己為“瀟瀟學(xué)神”，但楊晨卻認(rèn)為自己并不是那種傳統(tǒng)意義上的“鄰家小孩”：由于自己愛好太多，學(xué)習(xí)成績并不是出類拔萃。
但從小就喜歡“搞破壞”、經(jīng)常把家里的小電器拆得七零八落、喜歡玩“樂高”積木的楊晨，來到有著濃厚創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍的南工后，卻感到如魚得水。由于他動(dòng)手能力強(qiáng)、思維活躍，大二上學(xué)期被選拔進(jìn)入了“卓越工程師”班。班上每位同學(xué)都配上了最好的導(dǎo)師，導(dǎo)師經(jīng)常帶他們一起做實(shí)驗(yàn)，讓他們很早就融入到導(dǎo)師的科研團(tuán)隊(duì)里，參與導(dǎo)師的課題研究。導(dǎo)師還經(jīng)常帶他們到企業(yè)去實(shí)地觀摩、實(shí)習(xí)，熟悉各種施工的工藝流程。
導(dǎo)師、輔導(dǎo)員也經(jīng)常組織他們參加各種校內(nèi)校外的科技競賽，還經(jīng)常舉辦各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座。
在第十二屆創(chuàng)新杯上，中科院院士黃維校長也來到了競賽現(xiàn)場。楊晨抓住這一難得機(jī)會(huì)，立即把困惑自己多日的問題向黃院士提了出來：父親公司有個(gè)哈薩克斯坦阿斯塔納水泥廠工程，在做預(yù)算的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)厝鄙倩炷辆從齽┑墓?yīng)，運(yùn)要花時(shí)間，價(jià)格貴還要加運(yùn)費(fèi)，要多花不少錢。“有沒有什么新材料能替代過去那種傳統(tǒng)的混凝土緩凝劑？”
黃院士沉吟片刻，微笑著對楊晨說：“你的問題提得很好，學(xué)以致用，帶著問題學(xué)，才能學(xué)得扎實(shí)、學(xué)出名堂。據(jù)我所知，傳統(tǒng)的混凝土緩凝劑，多以多羥基化合物以及糖鈣為主要原料。在哈薩克斯坦，糖鈣為主要原料的緩凝劑難弄到，但普通的糖到處都能弄到啊，經(jīng)濟(jì)便宜，化學(xué)成分也類似，你可以試一試，看看能不能用糖渣來替代。”
真是“一句話驚醒夢中人”，楊晨立即著手試驗(yàn)。嘿，用普普通通的糖渣替代，效果比想象中的還要好：不僅抗?jié)B性更好，也增加了水泥后期強(qiáng)度，還可以減少減水劑的使用。
楊晨把自己的這一成果立即用到了哈薩克斯坦的施工項(xiàng)目上。計(jì)算下來，若從中國進(jìn)口傳統(tǒng)緩凝劑，需要2個(gè)月時(shí)間運(yùn)輸，每立方米混凝土緩凝劑成本為104.4元/公斤，而使用糖替代作外加劑，每立方米混凝土的緩凝劑成本只要3.65元，光緩凝劑一項(xiàng)就節(jié)約資金70余萬元。
在校本科生科技論壇上，楊晨的“糖在混凝土施工中的卓越功效”這一課題還獲得了一等獎(jiǎng)，那時(shí)候，他剛剛升上大三。而楊晨以這一課題為主要內(nèi)容所撰寫的論文，經(jīng)過土木學(xué)院院長董軍教授的指導(dǎo)，還發(fā)表在了國家級期刊《城市建設(shè)理論研究》（2012年11期）上。
如今，已經(jīng)大四快畢業(yè)的楊晨，也已確定了今后的發(fā)展之路：“施工離不開結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)離不開施工，兩者是相輔相成的。在中國，這是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，蓬勃發(fā)展的同時(shí)需要大量的專業(yè)人才，因此，我還是想去英國深造，充實(shí)一下自己。”
2014年3月31日《江蘇教育新聞網(wǎng)》：www.jsenews.com/site/boot/newsmore_2014_a2014033166246.html