馬克儉院士充分利用混凝土網(wǎng)格式框架墻結(jié)構(gòu)這一成果，大膽突破，直接將磷石膏澆灌做成墻體，采取分層分段澆制石膏和混凝土的新工藝。如果“馬氏石膏房”在整個(gè)中國乃至全世界遍地開花，所有人都是“石膏客。”至少，磷廢渣這個(gè)超級垃圾將沒有了蹤影。
用石膏漿液現(xiàn)場澆制造房子！
第一次聽到這個(gè)說法，記者震了一下。在人們的心目中，木頭、磚、瓦、灰、沙石是造房子的基本建筑材料，即便在近代鋼筋混凝土代替木頭成為房子的受力結(jié)構(gòu)，粘土磚仍然是墻體的主力軍。
現(xiàn)在，中國工程院院士、九三學(xué)社社員、貴州大學(xué)空間研究中心主任馬克儉教授將要挑戰(zhàn)和打破這個(gè)傳統(tǒng)，他采用現(xiàn)場磷石膏漿液與混凝土現(xiàn)場分層分段澆制，形成一種混凝土網(wǎng)格式框架石膏墻體，并用磷石膏作模殼形成大開間墻體和用石膏作模殼的鋼筋砼空腔大板，再用磷石膏輕質(zhì)砌塊自由劃分居室，形成新型的小高層（12層）大開門靈活劃分居室節(jié)能住宅建筑。
一句話觸動創(chuàng)新神經(jīng)
雖是深冬，但貴州的天氣卻顯得暖意融融。在位于貴陽市城郊蔡家關(guān)的貴州大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心里，馬克儉院士興奮地和記者大談石膏造房的事情。他的面前是一塊用厚書支起的繪圖板，繪圖板成一個(gè)斜面，以方便主人在上面繪圖和計(jì)算。木板的四周擺放著許多圖紙和資料，寬大的桌子上還是顯得有些擁擠。從圖紙上可看出，尺子和鉛筆仍是馬克儉的繪圖工具。采訪期間，不斷有電話打進(jìn)來，成都的一家公司還有人登門拜訪求教。
馬克儉的研究領(lǐng)域是建筑空間結(jié)構(gòu)，其研究成果“大跨度預(yù)應(yīng)力曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)”、“新型鋼筋混凝土空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”、“新型鋼空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”、“大跨度預(yù)應(yīng)力空間管桁架”等在國內(nèi)外均處于領(lǐng)先地位，中國工程院有四位院士致力于鋼空間結(jié)構(gòu)的研究，他就是其中的一位。他除鋼空間結(jié)構(gòu)有許多成果外，在混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域里也有很多創(chuàng)新成果。
馬克儉走的一直是教、研、產(chǎn)高度結(jié)合的道路，全國13個(gè)省、市、自治區(qū)都有他設(shè)計(jì)的新型結(jié)構(gòu)建筑作品。貴陽人對該市鬧市區(qū)大十字的環(huán)型天橋一定記憶深刻，那就是馬克儉的設(shè)計(jì)作品。目前尚在作最后外墻裝修的、總高度達(dá)228米的貴州省目前最高建筑——凱賓斯基大酒店，也是馬克儉院士的科技成果。
被選為院士的馬克儉目前帶著多所大學(xué)的研究生：天津大學(xué)的四個(gè)博士，湖南大學(xué)的四個(gè)博士和一個(gè)博士后，貴州大學(xué)的三個(gè)碩士。而湖南大學(xué)及天津大學(xué)兩名博士的研究分別是：“現(xiàn)澆石膏鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架小高層節(jié)能住宅”和“現(xiàn)澆石膏、裝配整體式鋼網(wǎng)格框架結(jié)構(gòu)小高層節(jié)能住宅”，研究的方向均是如何利用脫硫石膏制造多、高層節(jié)能建筑。
一直在創(chuàng)新之路上尋求突破的馬克儉，在中央有關(guān)文件中看到“工業(yè)固體廢渣資源化”這句話時(shí)，心潮涌動，他首先想到的是貴州的兩大磷化工企業(yè)——甕福集團(tuán)公司和開磷集團(tuán)公司所排出的那些大量磷廢渣。作為亞洲最大的磷化工基地，甕福集團(tuán)每年生產(chǎn)磷酸產(chǎn)品后都要排出大量的垃圾，這些名叫“二水石膏”的垃圾不僅占據(jù)著良田好土，更重要的是，它對生態(tài)環(huán)境造成了污染。甕福集團(tuán)公司一直為如何徹底解決污染問題而深感苦惱。馬克儉產(chǎn)生—個(gè)大膽的設(shè)想：能不能把那些磷酸產(chǎn)品廢渣轉(zhuǎn)化為資源優(yōu)勢呢？這個(gè)設(shè)想得到學(xué)校黨委和甕福集團(tuán)高層的大力支持。
“石膏房”造價(jià)低于常規(guī)房造價(jià)
馬克儉到貴州甕福集團(tuán)公司調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，該集團(tuán)公司每年所排放的磷酸產(chǎn)品廢渣約200萬立方米，轉(zhuǎn)化為磷石膏后，每年可利用它建造節(jié)能住宅900萬平方米，可節(jié)約粘土磚1l億塊。而貴州開磺集團(tuán)公司每年排放的廢渣數(shù)量也很驚人。此外，我國的火電站在燃煤發(fā)電排煙的過程中，需要大量的石粉脫硫，這些脫硫后的石粉，轉(zhuǎn)化為“脫硫石膏”。磷石膏和“脫硫石膏”均與天然石膏同性，如果將這些廢渣轉(zhuǎn)化成建筑材料，那將是建材產(chǎn)業(yè)的一次革命，環(huán)境保護(hù)的一個(gè)亮點(diǎn)，其意義不言而喻。
在貴州省建設(shè)廳的大力支持下，馬克儉在2006年就開始介入“磷石膏在建筑工程應(yīng)用”研究。馬克儉設(shè)想，能否像澆灌混凝土那樣，直接把磷石膏澆灌成墻體，甚至可以把混凝土框架包裹在石膏墻里面以解決保溫隔熱的問題？2007年，馬克儉領(lǐng)導(dǎo)的貴州大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心成立課題組，與貴州大學(xué)化工學(xué)院著手展開磷廢渣轉(zhuǎn)化為建筑材料的理論分析和科學(xué)試驗(yàn)，甕福集團(tuán)公司董事長何浩明向馬克儉表示，將利用準(zhǔn)備修建的職工宿舍樓，作為課題組的試驗(yàn)“基地”。
馬克儉先在300平方米的試驗(yàn)樣房進(jìn)行施工演練。他充分利用混凝土網(wǎng)格式框架墻結(jié)構(gòu)這一成果，大膽突破，直接將磷石膏澆灌做成墻體，采取分層分段澆制石膏和混凝土的新工藝。這一工藝不僅使石膏漿液全部填充網(wǎng)格內(nèi)部，而且還將混凝土網(wǎng)格式框架的立柱及橫梁包裹的厚度達(dá)25毫米，具有保溫、隔熱、隔音的建筑節(jié)能功效。采用磷石膏現(xiàn)澆的網(wǎng)格式框架墻和磷石膏模殼鋼筋砼空腹大板，每戶在一塊大板樓蓋上用輕質(zhì)石膏砌塊靈活劃分居室形成的節(jié)能小高層建筑。
與常規(guī)框架結(jié)構(gòu)的小高層住宅建筑對比分析，“石膏房”節(jié)約工程造價(jià)5%—6%。假設(shè)全國13億人每人修建1平方米的房子，按節(jié)約單價(jià)每平方米80元來計(jì)算，13億平方米的建筑將節(jié)約工程造價(jià)1040億元，而磷石膏用量與混凝上的用量幾乎持平。如果把石膏家族中的脫硫石膏也用來造房子，那么，“石膏房”的節(jié)能特性將更加突顯。值得注意的是，由于石膏廢渣取代了粘土磚，每年可節(jié)約18萬畝的土地。這對正在大搞生態(tài)文明建設(shè)的中國城鄉(xiāng)來說，具有重要的戰(zhàn)略意義。
試驗(yàn)順利成功，馬克儉興奮得像揀到一塊金子。“現(xiàn)在許多企業(yè)都來找我合作了。”馬院士開心地說。
甕福人將成為第一批“石膏客”
《空間結(jié)構(gòu)》雜志是中文核心期刊，2009年第三期發(fā)表了馬克儉等人合寫的論文——《空間網(wǎng)格式框架結(jié)構(gòu)在多、高層大開間靈活劃分房間石膏節(jié)能建筑中的研究與應(yīng)用綜述》。12位作者，甕福集團(tuán)董事長何浩明就是其中之一，可見甕福人對于解決磷酸廢渣問題的迫切心情。
甕福集團(tuán)原計(jì)劃修建的職工居住樓約3萬平方米，均為7層。采用“石膏造房”新技術(shù)后，該公司將面積一下子擴(kuò)大到5.7萬平方米，并將7層改為小高層（11層）大開間建筑，以其中的一棟作為馬克儉院士的試驗(yàn)樣房。試驗(yàn)期間，精神矍鑠的馬克儉無數(shù)次跑到甕福集團(tuán)所在地貴州省福泉市看望他的“寶貝”，心像花兒一樣燦爛。2009年底，試驗(yàn)樣房竣工，全世界第—棟用現(xiàn)澆石膏做主要建筑材料的房子在中國貴州高原誕生了。目前，這棟試驗(yàn)樣房正在進(jìn)行外墻防水和裝修。不久，甕福集團(tuán)公司的職工將作為第一批“石膏客”，安居于國內(nèi)外尚無先例的石膏與混凝土分層分段澆制的小高層節(jié)能住宅里。
從三大主體建筑材料——混凝土、磷石膏、鋼材分析，將石膏試驗(yàn)樓房與常規(guī)小柱網(wǎng)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)建筑作比較，馬克儉發(fā)現(xiàn)：兩者的混凝土用量接近；前者比后者的鋼筋用量減少20%；磷石膏取代粘土磚、模殼及保溫材料，用量與粘土磚用量持平，前者的建筑施工單位預(yù)算價(jià)每平方米1260元，比后者下降每平方米90元。整棟房子的造價(jià)整體下降45萬元，按10棟計(jì)算，整整節(jié)約450萬元！
這一令人振奮的結(jié)果，激勵著包括馬克儉、何浩明在內(nèi)的人們。沒想到廢渣如此一處理，不僅變成了符合環(huán)保精神的建筑材料，還大大增加了本身的附加值，這真是一舉多得的好事情。2010年，甕福集團(tuán)公司決定所有的職工住房將全部采用磷廢渣來修建，該公司的磷廢渣處理問題終于迎來了燦爛的曙光，中國的磷酸制造企業(yè)在“工業(yè)固體廢渣資源化”的努力中有了一個(gè)新的突破口。馬克儉的“廢渣變寶”課題組，由此拉開了一個(gè)全新的序幕。
非常重視知識產(chǎn)權(quán)的馬克儉已將自己的這一發(fā)明，向國家有關(guān)部門申請多項(xiàng)專利。幾年之后，“馬氏石膏房”這一新鮮詞語，或許會成為—個(gè)新的話題闖進(jìn)人們的生活?，F(xiàn)在，馬克儉要做的事情，是如何在農(nóng)村推廣他的這一成果。“我想到貴州省黔西南自治州的晴隆縣繼續(xù)我的這個(gè)石膏造房計(jì)劃，那里是國家級扶貧重點(diǎn)縣，只要在農(nóng)村推廣開來，對于我們貴州，對于我們國家，意義非同一般。”
如果“馬氏石膏房”在整個(gè)中國乃至全世界遍地開花，那將是個(gè)什么樣的情形？“所有的人都是‘石膏客’。至少，磷廢渣這個(gè)超級垃圾沒有了蹤影。”馬克儉院士彈著煙灰幽默地說。
75歲的馬克儉至今還坐在寬敞的辦公室里，沒有離開過半步崗位。“省里出臺的返聘有作為的科技人員繼續(xù)發(fā)揮作用的人才政策非常好，欠發(fā)達(dá)的貴州就需要這樣的做法”。馬克儉說，某民營企業(yè)出百萬年薪外加一棟別墅“聘請”他，但他不為之所動，“因?yàn)槲乙蚜?xí)慣了貴州這片土地，工資雖少，但干得快活”。（原載《當(dāng)代貴州》影響力雜志2010年第1期，文/陸青劍）
