混凝土外加劑護(hù)航國(guó)家重點(diǎn)工程探析

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說(shuō)起混凝土行業(yè)的“幕后英雄”，不得不提到混凝土外加劑。它是混凝土中最重要的原材料之一，不僅可以改善混凝土工作性、物理力學(xué)性能與耐久性，確?；炷恋陌踩耘c長(zhǎng)期服役性能，還是一種綠色環(huán)保低碳產(chǎn)品。自20世紀(jì)30年代誕生以來(lái)，它經(jīng)歷了從使用木質(zhì)素、萘系等直至如今的聚羧酸高效減水劑的發(fā)展過(guò)程。可以說(shuō)，混凝土行業(yè)對(duì)建筑施工領(lǐng)域的支撐，離不開外加劑的更新迭代。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)混凝土外加劑的研究越來(lái)越深入，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，并向著綠色、環(huán)保、低碳的方向發(fā)展。無(wú)論是改善混凝土拌合物流變性能的外加劑、可調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑、改善混凝土抗侵蝕作用的外加劑、強(qiáng)化混凝土物理力學(xué)性能的外加劑，還是使混凝土具有特殊性能的外加劑，在改善混凝土的耐久性能、工作性能的同時(shí)，對(duì)減少混凝土和水泥用量、大規(guī)模無(wú)害化處置固體廢棄物和工業(yè)尾礦等都發(fā)揮了重要作用，是水泥與混凝土行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的助推器。

一、解決工程技術(shù)難題

我國(guó)是全世界混凝土生產(chǎn)和消費(fèi)量最大的國(guó)家，作為混凝土的重要材料，目前我國(guó)混凝土外加劑的研究與生產(chǎn)技術(shù)處于世界的前列，其產(chǎn)量約占全球的60%。近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，國(guó)家重點(diǎn)工程不斷出現(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，混凝土外加劑的作用越來(lái)越綜合化、多樣化。港珠澳大橋橫越珠江口伶仃洋海域，是我國(guó)繼三峽工程、青藏鐵路、京滬高鐵后又一項(xiàng)超級(jí)工程，是橋—島—隧一體化集群工程，規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)高、技術(shù)復(fù)雜。在整個(gè)大橋項(xiàng)目中島隧工程是控制性節(jié)點(diǎn)部分，連接大橋東、西人工島的沉管隧道是我國(guó)首條在外海建設(shè)的超大型海底隧道，設(shè)計(jì)使用壽命為120年。在建造過(guò)程中，江蘇蘇博特新材料股份有限公司作為沉管隧道混凝土減水劑的唯一供應(yīng)商，針對(duì)減水劑與大摻量礦物摻和料之間的適應(yīng)性問(wèn)題，通過(guò)減水劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升減水劑在非水泥粉體顆粒表面吸附能力、優(yōu)化吸附進(jìn)程、調(diào)控平穩(wěn)保坍、降低漿體粘度、增強(qiáng)混凝土拌合物穩(wěn)定性。蘇博特產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在田灣核電站、陽(yáng)江核電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站、蘭新高鐵、南水北調(diào)工程、青島膠州灣隧道等一大批國(guó)家和地方重點(diǎn)工程也成功應(yīng)用。除此之外，身為混凝土外加劑行業(yè)的龍頭企業(yè)、行業(yè)領(lǐng)先的新型土木工程材料供應(yīng)商，近年來(lái)公司在混凝土外加劑的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，在防水與修復(fù)材料、交通工程材料等功能性產(chǎn)品的研發(fā)和推廣方面都取得了新突破。壘知·科之杰新材料集團(tuán)有限公司為壘知集團(tuán)旗下核心子集團(tuán)，是混凝土外加劑產(chǎn)品生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)方案一體化的提供商。公司擁有聚羧酸合成、萘系合成、脂肪族合成、氨基合成、速凝劑等多種外加劑生產(chǎn)線，可提供100余種混凝土添加劑及相關(guān)產(chǎn)品。近年來(lái)，科之杰還不斷推動(dòng)科技進(jìn)步，致力于行業(yè)共享工廠、智慧工廠等新型模式建設(shè)，為行業(yè)創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展建立標(biāo)桿。在重點(diǎn)工程建設(shè)方面，科之杰自主研發(fā)的Point—聚羧酸系高性能減水劑創(chuàng)下了多個(gè)“之最”。其中，在中國(guó)國(guó)際絲路中心大廈建設(shè)過(guò)程中，曾創(chuàng)下國(guó)內(nèi)混凝土最快澆筑速度，36小時(shí)澆筑3.18萬(wàn)立方米，有效解決了筏板澆筑的方量大、強(qiáng)度等級(jí)高、厚度大、澆筑時(shí)間短等技術(shù)難題。在建設(shè)恒豐貴陽(yáng)中心過(guò)程中，創(chuàng)下混凝土最高強(qiáng)度等級(jí)C130的紀(jì)錄。建設(shè)舟山跨海大橋時(shí)，面對(duì)混凝土的粘性大，水泥、砂石等原材料波動(dòng)的情況下，減水劑的敏感度高；箱梁表觀、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間的控制嚴(yán)格；降低C55箱梁一次連續(xù)澆筑700多立方米混凝土的水化熱；防止C45墩身裂縫的產(chǎn)生等一系列問(wèn)題，科之杰再次助力，圓滿完成國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)、最重的整孔預(yù)制箱梁的制作。

二、護(hù)航項(xiàng)目順利完工

創(chuàng)新是推動(dòng)企業(yè)發(fā)展的源動(dòng)力，在混凝土外加劑行業(yè)企業(yè)十分注重自主創(chuàng)新的技術(shù)研發(fā)、技術(shù)更新與升級(jí)換代。廣東紅墻新材料股份有限公司是我國(guó)第一家以混凝土外加劑為單一主營(yíng)業(yè)務(wù)的民營(yíng)上市公司。公司的技術(shù)引路人為我國(guó)混凝土學(xué)科奠基人吳中偉院士。26年來(lái)，廣東紅墻專注于混凝土外加劑的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，目前企業(yè)已成為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，在我國(guó)混凝土外加劑行業(yè)里實(shí)力不容小覷。北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)的建設(shè)難度驚嘆了全世界。在混凝土施工過(guò)程中，廣東紅墻根據(jù)當(dāng)時(shí)的特殊情況，開發(fā)了抗敏感型外加劑產(chǎn)品，對(duì)多種特殊混凝土進(jìn)行技術(shù)支持。如針對(duì)不便振搗成型的工程部位，提供了免振自密實(shí)混凝土技術(shù)服務(wù)，使施工易操作，加快混凝土的流動(dòng)性，既節(jié)省了人工又加快了施工進(jìn)度；他們還針對(duì)北方寒冷地區(qū)冷熱交替的情況提供了抗凍融混凝土技術(shù)服務(wù)等。江蘇奧萊特新材料股份有限公司是一家專業(yè)從事混凝土外加劑研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，曾獲得“江蘇省優(yōu)秀企業(yè)”等稱號(hào)。公司參與過(guò)許多國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)工程的建設(shè)，是我國(guó)高鐵外加劑持續(xù)領(lǐng)跑品牌。公司生產(chǎn)的聚羧酸減水劑和無(wú)堿液體速凝劑、管樁專用聚羧酸減水劑已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。其中，ART-JR聚羧酸緩凝型減水劑是奧萊特自主研制開發(fā)、擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的具有堿反應(yīng)活性的羧酸類接枝共聚物混凝土外加劑，具有超強(qiáng)保坍功能。產(chǎn)品對(duì)混凝土配制材料適應(yīng)性強(qiáng)，摻量低。特別適用于需要長(zhǎng)時(shí)間流動(dòng)性保持，高溫保坍，中低坍落度保持，預(yù)制、泵送等混凝土工程。中建西部建設(shè)新材料科技有限公司作為中建西部建設(shè)股份有限公司搭建的化學(xué)建材領(lǐng)域發(fā)展平臺(tái)，現(xiàn)已成為集科技研發(fā)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)制造、技術(shù)服務(wù)、運(yùn)營(yíng)銷售于一體的化學(xué)建材專業(yè)化高科技公司。中建新材依托兩大國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)及五個(gè)省部級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)，研發(fā)出應(yīng)用于預(yù)拌混凝土、預(yù)制構(gòu)件、基礎(chǔ)設(shè)施等一系列高性能外加劑產(chǎn)品，以及建筑涂料、防腐涂料系列等核心產(chǎn)品。中建新材借助中建集團(tuán)在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的龍頭地位，依托中建西部建設(shè)參與了全國(guó)各大城市數(shù)百個(gè)重點(diǎn)工程、代表性工程和特殊工程的產(chǎn)品應(yīng)用。中建新材生產(chǎn)的高性能外加劑成功應(yīng)用于天津117工程，并創(chuàng)下一次泵送621米的吉尼斯世界紀(jì)錄；采用中建新材高性能外加劑的LC40高強(qiáng)輕骨料混凝土，在武漢中心工程中創(chuàng)造一次泵送402米的世界記錄。成都蜀峰中心綠地468項(xiàng)目作為中國(guó)西部第一高樓，巨型柱腔體、核心筒內(nèi)有大量的豎向鋼筋、肋板，鋼筋密布，無(wú)法采用振搗設(shè)備進(jìn)行振搗，因此需采用C70、C60自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑，并且泵送管線長(zhǎng)、樓層高泵壓大，混凝土到達(dá)布料機(jī)后需要從10米左右的串筒溜下，對(duì)混凝土的粘聚性、和易性要求高?；炷脸藵M足施工時(shí)間內(nèi)流動(dòng)性和流動(dòng)保持能力外，混凝土的粘度和勻質(zhì)性也必須維持在一個(gè)最佳狀態(tài)。中建新材根據(jù)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的特殊要求，組織攻關(guān)小組，從保坍減水母液、復(fù)合型高強(qiáng)降粘母液、緩凝劑三個(gè)方面改善混凝土性能，達(dá)到降低單方用水量、提升混凝土出泵工作性及推遲水化峰值、降低開裂風(fēng)險(xiǎn)的目的。從公司現(xiàn)有產(chǎn)品中選取四種母液搭配增稠、引氣、消泡劑等小料，復(fù)配成綠地468超高層泵送專用外加劑，在綠地468超高層泵送過(guò)程中效果良好，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程零堵管的優(yōu)異成績(jī)，得到商混站及項(xiàng)目方的高度認(rèn)可。類似的項(xiàng)目還有很多。為了讓更多的人了解混凝土外加劑這個(gè)“幕后英雄”，進(jìn)一步展示混凝土外加劑企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品，今年12月2日至4日中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)舉辦的“2021中國(guó)混凝土展”還特別設(shè)立了“混凝土外加劑專區(qū)”，展示企業(yè)參與重大工程的案例，推薦技術(shù)與產(chǎn)品，與上下游企業(yè)、施工建設(shè)單位等相互交流信息，為推動(dòng)我國(guó)混凝土行業(yè)的發(fā)展?fàn)烤€搭橋。混凝土外加劑日益廣泛的應(yīng)用促進(jìn)了混凝土技術(shù)的提升，技術(shù)的發(fā)展又將推動(dòng)混凝土外加劑市場(chǎng)的開拓。兩者相輔相成、相互依存?；炷镣饧觿╊I(lǐng)域的不斷創(chuàng)新將繼續(xù)護(hù)航國(guó)家重點(diǎn)工程，作出更大貢獻(xiàn)。

作者:吳躍 單位:中國(guó)建材報(bào)