“成了!”大洋山海工基地搅拌机的轰鸣声中,三航局港湾院混凝土外加剂研发团队负责人刘恒盯着试验数据,紧绷的肩膀骤然松弛:“强度提升10%,泵送效率提升20%,远超预期。”
大洋山海工基地位于浙江省舟山市嵊泗县大洋山岛西侧,是长三角首个集桶式基础结构预制、运输为一体的综合性基地,设计年生产桶式基础结构约136个,混凝土总用量高达30万立方米。调控混凝土性能,是提高工程质量与施工效率的关键。
港湾院研发团队聚焦重大工程生产一线难题开展技术攻关。桶式基础结构需大量混凝土浇筑,单次浇筑超2000立方米,且泵送距离长、高度高,对混凝土的可泵性要求严苛。更为关键的是,大体积混凝土需分层浇筑,若每层衔接不当易产生“冷缝”,直接影响结构耐久性与防渗性。研发团队在前期调研中发现,依赖外部采购外加剂难以把控混凝土基本性能,还会制约特种混凝土的研发进度。
2023年6月,研发团队果断将试验室设在大洋山海工基地料场旁,现场测坍落度、实时分析现场混凝土性能,对着数据调整配方、反复进行复配试验,却始终在强度与流动性的平衡上卡壳。
一次含气量检测中,数据异常让团队找到了突破口。检测发现,混凝土内部布满不规则的大气泡,这些气泡会形成“蜂窝”缺陷,而优质小气泡才是支撑强度的“骨架”。据此,研发团队尝试将2种引气剂复合使用,逐步引入优质小气泡,代替原有不良大气泡。同时,针对混凝土强度不足的问题,团队在调整外加剂成分的同时,同步优化混凝土配合比,将水胶比值由原设计的0.45合理下调至0.42,在不影响泵送性能的前提下,进一步提升浆体与骨料的粘结力。
经过1个月的日夜攻坚,集减水、保坍、引气、降粘等功能于一体的桶式基础高适配性专用外加剂终于试产成功。这种“量身定制”的外加剂,能让原本稀得像粥的浆体凝结出坚实“筋骨”,为后续大方量浇筑施工扫清了巨大障碍。
然而,新产品投入现场施工即遇难题,现场生产中外加剂掺量远高于试验室数据,虽初始减水效果较好,但后期混凝土坍落度出现“反大”现象。研发团队通过反复分析试验数据,发现症结在于试验室的搅拌力度小,而现场设备搅拌力度强,导致外加剂保坍成分在强搅拌下被快速“激活”,引发后期工作性能失控。
针对这一问题,研发团队重新拆分配方,适当降低减水组分和缓释保坍剂用量,通过反复试验敲定最优配比,让保坍成分在强搅拌环境下缓慢释放,避免性能“早熟”。经过近百次生产测试,现场应用难题彻底攻克。
2025年8月,团队已形成针对不同应用环境和要求的通用型外加剂产品和高适配性专用产品,注册“三航岩”商标并选入中交集团红名单。