“考霸”也是“發(fā)明控”
南工“工科男”一年“四大發(fā)明”
楊晨在做實驗
被同學們尊稱為“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、謝菲爾德大學、南安普敦大學、伯明翰大學等多家世界前100強高校的“offer”，到底應該選擇去哪家呢？楊晨說，“還沒有最后想好！
這位同學們眼中的“考霸”，自嘲說并不是大家想象中的那種“別人家孩子”， 學習成績并不特別出類拔萃，但他卻有一個強項——從小就特別喜歡“動手動腳”， 在大二到大三期間，不到一年的時間里，就做出了四項了不起的發(fā)明，這四項發(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。學土木的楊晨沒事時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計方案，看工人施工的每一步工藝流程。
大二時，楊晨利用空閑時間，到父親所在公司的施工工地上學習滑模技術。一天，他聽到不遠處傳來爭執(zhí)聲，過去一看，原來是一個做事特別“頂針”的監(jiān)理，在驗收父親公司的施工項目時，認為預留孔不過關，不同意簽驗收合格的字。
原來，在建筑混凝土施工中，由于重型工程設備安裝的需要，常常需要在混凝土基礎上設置用來安置螺栓的預留孔。父親他們所設計的預留孔很深，傳統(tǒng)方法一般會用鋼模板、木模板，或者用砂漿混凝土預制模板。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，用在這種比較深的預留孔上都不太理想。
就在父親與其他工程師絞盡腦汁想辦法解決時，楊晨也在冥思苦想怎么解決這一技術難題。他想，能否找到一種重量輕、成本低、抗拔力又強的新材料呢？
一天上課后回到宿舍，躺在床上看著窗外，當他看到宿舍的紗窗，紗窗上的一個個網(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，效果會怎樣呢？
說做就做，立即動手：骨架按照預留孔的尺寸做成，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——因為這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)眼大小調得合適的話，澆筑水泥后，會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)向預留孔內壓緊，因此在側面會有小范圍的凹凸變形，這樣就大大增強了抗拔力，有利于后期與混凝土的相互粘結。
經過不知多少次的反復調試、改良后，一種重量輕、抗拔力強、成本低、制作簡單便捷的新型預留孔模板做成了。這種新型模板，與傳統(tǒng)的木模板相比，因為用的是邊角廢料，能節(jié)省材料費40%—60%，又因為這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)的花紋鋼板預留孔相比，經濟效益就更加明顯，能節(jié)省材料費80%—90%，制作費用能節(jié)省60%—70%。
實際上，楊晨的其他方發(fā)明也是這樣，簡單實用、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：錨固端內藏式預應力圓筒倉，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40-50%，完全省去腳手架及對拉螺桿費用、節(jié)省模板費用30-50%，能大大提高施工速度，節(jié)省工期70%以上。
楊晨在做實驗
院士點撥，“卓越工程師”是這樣打造出來的
雖然有好多同學稱自己為“瀟瀟學神”，但楊晨卻認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，學習成績并不是出類拔萃。
但從小就喜歡“搞破壞”、經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。由于他動手能力強、思維活躍，大二上學期被選拔進入了“卓越工程師”班。班上每位同學都配上了最好的導師，導師經常帶他們一起做實驗，讓他們很早就融入到導師的科研團隊里，參與導師的課題研究。導師還經常帶他們到企業(yè)去實地觀摩、實習，熟悉各種施工的工藝流程。
導師、輔導員也經常組織他們參加各種校內校外的科技競賽，還經常舉辦各種創(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會，立即把困惑自己多日的問題向黃院士提了出來：父親公司有個哈薩克斯坦阿斯塔納水泥廠工程，在做預算的時候發(fā)現(xiàn)，當?shù)厝鄙倩炷辆從齽┑墓?，運要花時間，價格貴還要加運費，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，學以致用，帶著問題學，才能學得扎實、學出名堂。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，經濟便宜，化學成分也類似，你可以試一試，看看能不能用糖渣來替代?！?/p>
真是“一句話驚醒夢中人”，楊晨立即著手試驗。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目上。計算下來，若從中國進口傳統(tǒng)緩凝劑，需要2個月時間運輸，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，那時候，他剛剛升上大三。而楊晨以這一課題為主要內容所撰寫的論文，經過土木學院院長董軍教授的指導，還發(fā)表在了國家級期刊《城市建設理論研究》（2012年11期）上。
如今，已經大四快畢業(yè)的楊晨，也已確定了今后的發(fā)展之路：“施工離不開結構，結構離不開施工，兩者是相輔相成的。在中國，這是一個朝陽產業(yè)，蓬勃發(fā)展的同時需要大量的專業(yè)人才，因此，我還是想去英國深造，充實一下自己?！?/p>
2014年3月31日《江蘇教育新聞網(wǎng)》：www.jsenews.com/site/boot/newsmore_2014_a2014033166246.html