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默认纵横交错的高速铁路如何保证平稳舒适？拔地而起的摩天大楼如何实现超高施工？墩高梁阔的跨海大桥如何确保坚固耐久？如今，材料科学的触角渗透进了现代建筑施工领域的每个角落。本期我们报道的主角黄海正是建筑工程材料领域的一名匠人。
就职于安徽中铁工程材料科技有限公司的黄海，是一名正高级工程师，入职16年来，他一直从事建筑工程材料研发和技术管理工作，完成多项高铁及混凝土领域的建筑工程材料科研应用，荣获国家科技进步二等奖、“安徽省战略新兴产业技术领军人才”“詹天佑铁道科技青年奖”“火车头奖章”等称号。
深耕核心技术，攻克“卡脖子”难题
2007年，硕士毕业的黄海入职中铁四局集团，开启了他与建筑材料的不解之缘。“传统的铁路轨道是有砟轨道，在路基和枕木之间铺满了碎石块作为列车的缓冲和支撑。而高铁在高速荷载之下，有砟轨道松散的结构就会带来很大的安全隐患。我研究的是无砟轨道，具体而言叫做板式无砟轨道。”为了解释清楚自己的研究方向，黄海将板式无砟轨道做了一个比喻，“你可以把它看成一个三明治，路基是一块混凝土板，钢轨下面有一块轨道板，这两块板都是钢筋混凝土材料，很硬，很脆，没有弹性，我们在这两层板之间要填充一层兼具刚性和韧性的材料，以保证高铁运行中的平稳和舒适。”
“这种填充材料最开始是从日本和德国引进的，叫做水泥乳化沥青砂浆；现在我们实现了国产化转化，叫做自密实混凝土。”黄海自豪地介绍道，目前所有的高铁板式无砟轨道都是这项技术体系，全国有两家公司可以生产这个材料，黄海所在的公司就是其中一家，他是这家公司这项材料研发团队的带头人。
其实，在中国高铁材料技术走出国门之前的2008年，我国引进的是日本和德国的材料技术，但问题也随之而来——引进的材料技术应用里程较短，核心原材料均为进口，价格昂贵，进货周期长，而我国幅员辽阔，各地施工环境及材料性能差异较大，因此限制了新材料的适应性和应用范围，进口材料技术更限制了中国高铁技术走出国门。
为了解决高铁材料的“卡脖子”问题，黄海带领科研团队经过反复试验和实践，对引进的关键材料进行消化、吸收和再创新，不断提高产品的适应性，成为了技术创新发展的突破点。目前黄海及其科研团队成为国内唯一掌握Ⅲ型板用自密实混凝土专用粘度改性材料的核心技术，并拥有相关工程应用业绩的综合研发应用团队，该产品已成功应用于郑徐、郑阜、商合杭等国家重点铁路工程，占国内粘度改性材料市场份额的三分之一。
锚定“双碳”目标，助力绿色低碳发展
国家“碳达峰”、“碳中和”政策的发布，限制了现代高性能混凝土中矿物掺合料的产量；随着国家“河砂禁采令”的颁布，天然砂资源日渐短缺，混凝土行业普遍采用机制砂石作为骨料，但机制砂石生产过程中产生 5%到 10%的石粉石渣，年产量已超10亿吨。
“一方面要把高能耗原材料的使用量降下来；另一方面要把固体废弃物，比如说开山挖隧道时产生的天然石材利用起来。”黄海说这是一个很好的研究方向，为了帮助行业解决原材料来源及固废利用的问题，黄海主持开展了石粉改性技术研究，独创了一种改善石粉物理化学性质的改性剂以及石粉混凝土的配制技术，突破了石粉混凝土的保水性、流动性、强度和耐久性的技术瓶颈，填补了石粉用于高性能混凝土掺合料的空白。石粉石渣经改性处理后，成为一种性能优异的矿物掺合料，符合国家“环境友好型社会”的政策和混凝土行业发展趋势。
比如川藏铁路的建设，80%为隧道，施工难度大，洞渣难以消化处理。开发全洞渣混凝土技术，形成洞渣、碎石、机制砂、矿物掺合料、混凝土生产的完整产业链，既可以有效解决洞渣处理难的问题，又可以解决原材料缺乏的问题，同时还能节约废弃渣场、矿山开采等建设费用。
黄海直言，现在的研究成果在技术上已经实现了突破，整个行业正在积极制定标准规范让技术成果能够朝产业化方向发展。多年的耕耘，黄海坚持求实创新的科研精神，带领团队取得了卓越的成绩。他主持的《高速铁路高性能混凝土成套技术与工程应用》荣获国家科技进步二等奖；授权专利64项，其中发明专利 41 项、国际专利 4 项，荣获中国专利奖 2 项、安徽省专利金奖 2 项；主编行业标准 1 项、参编国家和行业标准各 2 项。2021年6月，他领军的科研团队被安徽省委授予“创新争先奖”。
传承工匠精神，一片匠心育匠人
黄海作为一名总工程师，为新材料科研创新工作兢兢业业奉献多年。从隧道口到高架桥，从深山大川到雪域高原，都留下了他开展技术研发工作的身影。他以实际行动践行和弘扬了劳模精神、劳动精神和工匠精神。在获得多方肯定和各级荣誉的同时，他也感召了一批工程材料行业的年轻人，培养了一支技术强、能战斗、愿奉献的技术研发团队。
彭建伟是黄海在中南大学的师弟，两人又是同事，情谊深厚，他说：“师兄黄海带领我来到中铁四局，在我工作过程中，他的建议总能醍醐灌顶，助我研究更深入并推动研究成果产业化。水泥乳化沥青砂浆充填层材料，自密实混凝土技术，石粉改性技术等多项技术顺利实现应用，离不开师兄的指导与付出。”
作为中铁四局集团安徽中铁工程材料科技有限公司最早引进的一批人才之一，团委书记汪春满评价黄海“执着、创新、追求完美”。这样的品质也让他成为了一名严师。多年来无论是在工程现场还是在实验室，他的风格都是出了名的细致严格。“我原来经常带徒弟，严格到什么程度，经常有同事被‘骂哭’。”黄海有点不好意思，他解释道，“其实我并不是一个暴躁的人，但是我的要求会很高。不仅专业知识要过硬，现场的沟通协调能力，组织能力，包括文字写作能力，这些都要达到标准，所以要他们完成一些相应任务的时候，如果说达不到标准，我会提醒，如果提醒了以后还达不到，我就会批评。”沉思了片刻，黄海又补充了一句，“搞技术就得这样，否则就不合格。”
严师出高徒，在黄海看来如果一个老师或者领导对徒弟和下属没有要求，对年轻人绝对没有好处。“2009年我带过一个徒弟，他跟着我在现场搞技术，进步很快，像这样学习能力强，情商很高又擅于做营销工作的年轻人，公司自然会给他施展能力的平台，所以他现在已经成为了我们公司的总经理。”黄海分享道。（本报见习记者 胡潇）