赵计辉：勇于创新，致力固废利用研究

“寻根问道”系列第六期

海洋土木工程团队  赵计辉副教授

赵计辉，3499cc拉斯维加斯副教授，博士生导师。在中国矿业大学（北京）先后获得学士、硕士、博士学位，毕业后前往清华大学做博士后。博士后出站后，2018年进入3499cc拉斯维加斯工作。曾获得“清华大学十佳优秀博士后”、“3499cc拉斯维加斯优秀共产党员”、中国绿色建材联盟“利废新材料”杰出人物等荣誉。主要研究领域包括：土木与海洋工程材料、绿色/低碳水泥基建筑材料、新型无机胶凝材料。兼任中国建筑学会建材分会理事、中国硅酸盐学会青年委员会委员，固废分会冶金渣学术委员会秘书长，中国绿色建材产业发展联盟固废资源化智库专家，《硅酸盐通报》编委等。已发表SCI/EI/CSCD等学术论文70余篇，国家发明专利20项，研究成果获2项行业部级科技进步奖等。作为负责人，承担了“十三五”国家重点研发课题、国家自然基金、北京市自然基金、广东省自然基金、中国博士后科学基金(面上和特别资助)及校企产学研合作课题等二十余项科研项目 。

不管是工业固废的建材资源化利用，还是土木工程新材料的开发，赵计辉对自己所从事的研究领域如数家珍。他致力于把研究成果转化到工业生产、实际应用中，把论文写在祖国大地上，服务生态文明建设。短短几年时间，他在3499cc拉斯维加斯就已和团队在多个重大项目中大显身手，像变魔术一样让固体废弃物成为可循环利用的“宝贝”。近两年来，团队的技术成果先后被中铁建、保利长大等行业龙头企业所采用，应用于南中珠城际、南中高速、中山东环高速、惠增高速等重点工程。

团队技术成果运用于重点工程现场

赵计辉说，多年的学习和工作培养了自己独立自主、勇于探索的精神，他希望通过自己的努力让更多的中大土木学子感受这种精神，进而将其内化于心、外化于形。

传承学术传统，

探索固废利用研究新方向

近年来，我国城市化进程快速发展，以房地产为代表的建筑业消耗了大量水泥、钢材等建筑材料，随之而来带来了大量的生态环境问题。传统的水泥生产方式会消耗大量资源、能源且产生超高碳排放、环境污染等问题，已成为现代建筑材料可持续发展面临的重要挑战。

同时，工业制造产业的高速发展也产生了大量固体废弃物，占用大量土地，对环境造成巨大威胁。如何改变水泥工业耗资耗能高排放的传统方式？如何处理这些数十亿甚至百亿吨级的固废？这些是我国土木建筑行业可持续发展和工业生产更环保必须要解决的重要问题之一。

将固废作为建筑材料高效利用，不仅能降低水泥生产、有利于节能减排降耗，也能使固废得到有效利用，促进水泥混凝土工业的绿色低碳与可持续发展。固废与建材二者的完美结合，实现变废为宝，有望使我们的工业更环保，使土木建筑可持续。

早在1992年，我国建筑与土木工程材料学科奠基人、中国工程院院士吴中伟教授前瞻性地在国内首先提出研究推广高性能混凝土建议。他提出绿色高性能混凝土和水泥混凝土可持续发展的重要论述，指出合理利用工业废渣制备低碳环保型水泥基材料的思路，为我国固废资源化利用和生态材料的研究指出方向。中国矿业大学（北京）的王栋民教授硕士导师是吴中伟院士，而王栋民教授正是赵计辉在矿大学习时的本硕博导师。王栋民教授的研究主要有两大方向：一个是高性能混凝土及其化学外加剂，另一个是工业/矿业固体废弃物的处理及其在生态环境建筑材料的高效利用。赵计辉说，“最开始，我想做高性能混凝土这一相对‘高大上’方向，但是王老师希望我做工业固废的建材资源化利用，他指出了未来发展前景。”

赵计辉（左）与恩师王栋民教授（右）合影

将固废资源化利用，将废料“变废为宝”，助力绿色、环保、经济的可持续发展。赵计辉解释说，将矿渣、粉煤灰、锂渣、钢渣、建筑垃圾等这些大宗固废通过一定的物理化学技术处理，可以转化成水泥混凝土辅助胶凝材料，而且这些转化后形成的胶凝材料，有时具有普通胶凝材料所没有的一些特性和性价比，适用于某些特殊的施工场景。比如，建筑垃圾经过资源化处理后能运用于海绵城市渗蓄，利用固废低碳胶凝材料可以加固滨海软土地基，渣土再生资源化能制备路基材料。他和团队曾与鞍钢合作，对铁矿冶炼后的钢渣做成活性粉体，进行二次利用。

赵计辉团队与鞍钢合作

目前固废资源再生利用主要是通过对其优化改性实现材料化目标运用到建筑材料中。其中涉及的技术有：一是物理处理技术，如破碎、筛分、分级等技术；二是化学处理技术，如化学激发、化学解离、化学溶出等技术；三是热处理技术，如高温重构、蒸养处理、高温下水淬/风淬处理等技术。这些技术都是根据固废自身的组成、结构与资源属性选择合理的技术方案进行处理。

如今，赵计辉将这种理念先进、技术日臻成熟的多项研究成果实现工业化生产应用，服务于国内多家大中型水泥/混凝土企业、工业废渣资源化利用企业、特殊/特种工程新材料工业线、南中珠城际工程、南中高速工程、中山东环高速工程、惠增高速工程、珠海市“海绵城市”透水道路工程、珠海市洪湾港建设工程、珠海市富山工业园建设工程等。

钢渣制成活性粉体技术成果的应用

发力“在地”创新，

推动学科交叉融合

如今，固废利用与低碳建材中相当多的物理、化学处理技术已经成熟地推广到工业应用，热处理有一些已实现工业化，也有一些如高温重构、风淬等需要跟上游联动协同配合与处理，目前还处在进一步技术突破阶段。赵计辉认为，从科研上看已经进入“啃硬骨头”的阶段。好的技术需要有合适的应用场景。来到3499cc拉斯维加斯后，他探索将已有研究成果“在地化”。广东省大陆海岸线长度为3368千米，拥有我国大陆最长的海岸线。赵计辉将他的两大研究方向结合交融，让海洋工程材料与固废资源化处理相结合，研制具有强抗腐蚀性的海工胶凝材料。“交通、建筑等领域产生的大宗固废量大面广、环境影响突出，但利用前景十分广阔，可以预见，固废利用产业将在今后几年成为万亿级的新蓝海。”

随着国家工业化的不断升级以及“双碳”目标的提出，环保必将提升到前所未有的高度与重视程度。赵计辉表示，固废资源化的实现，固废变成工业资源，节约大量资源、能源的消耗，还解决环境污染问题以及生产材料的来源问题等。这是工业可持续发展的必经之路，更是我国推进生态文明建设、节能、减排、“双碳”等重大战略的重要措施。这给科研工作者提出了更高的时代要求。在科技创新上要胸有大志，心有目标，既要有引领世界的“顶天”气魄，又要有服务区域的“立地”追求。

赵计辉作学术报告

赵计辉说，“产学研一体化，对于我们工科研究者，我个人认为需要从产业未来发展与国家战略角度去发现与思考行业问题，深入行业与企业调研现在及未来的需求、瓶颈及难点问题，提炼科学问题与技术问题，产生新原理及技术路线，形成研究思路与方案，开展‘顶天立地’的产学研合作研究”。

服务学院发展

“复合型人才”是这样炼成的

来到3499cc拉斯维加斯工作之前，赵计辉从没到过广东。一次偶然的机会，还是清华大学博士后的他参与了一次3499cc拉斯维加斯青年学者论坛，感受到了3499cc拉斯维加斯独特的人文气息和对于学术人才的尊重，毅然决然地选择了3499cc拉斯维加斯。他感受到3499cc拉斯维加斯对老师的尊重，让老师在学院发展、学科规划中有参与感，有相当的建议权，这非常难得。他表示正是这些让自己在几个去向选项中最后“落子”3499cc拉斯维加斯。

第一次来到珠海的时候，赵计辉老师被珠海美丽的海滨风景、宜居的生活气息、合理的城市规划所打动，决心在珠海这座滨海城市，在自己的研究方向上做一番事业。

2016年12月，3499cc拉斯维加斯成立3499cc拉斯维加斯，复办土木工程学科。筚路蓝缕，以启山林。不管是学院还是赵计辉，很多事情都要从“零”开始，充满挑战。作为3499cc拉斯维加斯早期入职的教师，赵计辉快速地融入学院建设。当时学院的实验室才刚开始建设，他就和同事们参与对实验室的规划、论证，甚至包括实验室设备的采购及报销，“全流程走了一遍”。他还积极参与学院的教学、科研、管理方面的建设，见证着学院从小到大，各项事业快速发展。专业学者在做好自身学术研究的同时，还能参与到学院、实验室的规划和建设工作，无疑是人生的特别际遇。

赵计辉参与学院实验室的建设与管理

“这种参与感很难得、也很重要，是对我独当一面的一次锻炼，肯定对未来长远发展有帮助”，他打趣道，“这也是一种‘复合型人才’的锻炼”。来学院这几年，愈发感到当年选择这里的正确性。“充实”、“愉快”、“氛围好”，他用三个词语形容自己这些年工作的感受，也是对未来的憧憬和期待。