混凝土外加剂主要用在哪些场景？混凝土外加剂在工程建设中突显重要作用

刚刚过去的2021年，对于混凝土外加剂行业来说注定不平凡。虽然面临原材料价格多次上涨，生产成本不断加大；但作为“十四五”开局之年，更多的利好消息，也让混凝土外加剂行业为之振奋。

我国基础设施建设的持续推进、现代建筑结构设计个性化的发展、建筑工业化程度的提升，以及近年来绿色建筑相关政策的陆续出台，现代混凝土外加剂的发展有了更多差异化的需求：从应用领域来看，海工结构、严酷地区基础设施等越来越多，对混凝土耐久性能的要求越来越高；从施工方式来看，泵送、喷射、高抛、顶升等施工仍然是目前的主要施工方式，但在混凝土原材料日益多样化、复杂化的前提下，对混凝土外加剂技术提出了更高的要求；同时，3D打印作为新的绿色高效施工方式，近年来也一直在持续推进在实体建筑结构中的应用。从结构形式来看，现代混凝土建筑往高、大、精方向发展的趋势明显，除了满足建筑的功能需求外，还要迎合日益提高的审美要求，超高、超大跨度、超厚、薄壳、预应力等结构形式越来越多，对混凝土材料及外加剂技术的要求也越来越高。从材料性能来看，应用领域、施工工艺、结构形式等对混凝土都提出了差异化的要求，包括高流动性、高层泵送性、高填充性、高早期强度、凝结时间可调、高抗渗、高耐久性等中的一种或多种。

我国是全世界混凝土生产和消费量最大的国家，作为混凝土的重要材料，目前我国混凝土外加剂的研究与生产技术处于世界的前列，其产量约占全球的60%。目前，我国在建筑工程、水电工程、核电工程、大型桥梁、高速铁路和高速公路等多个方面对混凝土有着极高的要求，外加剂在很大程度上决定了混凝土的性能。随着我国建筑业的发展，大量海工工程的出现、铁路交通向着边缘地区的扩展，为混凝土提出了更高的要求。

1．白鹤滩水电站

白鹤滩水电站位于川滇之交的金沙江上，是金沙江下游四个水电梯级的第二级，发电量最大。白鹤滩大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高 289米，厚83.9米，坝顶中心线弧长709米，共计31个坝段。大坝主体混凝土浇筑总方量达800万立方米，是世界低热混凝土浇筑量最大的 300米级大坝工程。

为保障工程质量，提高大坝混凝土抗裂性与耐久性，江苏苏博特新材料股份有限公司针对白鹤滩采用的低热水泥性能特点及工程实际需求，研发出白鹤滩水电站低热水泥专用外加剂。自第一仓大坝混凝土浇筑开始至最后一仓混凝土浇筑结束，苏博特的技术团队根据原材料波动及季节变化，及时调整优化外加剂配方，以保障混凝土的顺利施工。此外，水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界处的金沙江峡谷，属于典型的金沙江干热峡谷地带，常年受大风天气的影响，环境干燥，造成了混凝土浇筑后养护困难，尤其是大坝混凝土仓面较大，很容易因表面失水而引起塑性裂缝。

混凝土水分蒸发抑制剂很好地解决了这一难题，有效防止混凝土塑性阶段水分散失，减少混凝土表面的干燥收缩和龟裂现象，改善混凝土抗渗透性，从而提高其耐久性能。

2．福能三川平海湾 F 区海上风电场

2020年4月8日清晨，由苏博特参与的福建省重点工程——福能三川平海湾F区海上风电场全球最大直径嵌岩单桩首桩灌浆施工顺利完成。

图片来源：苏博特

此次植入的单桩嵌岩桩长62米、直径6.7米、重740吨，刷新了全球海上风电嵌岩单桩最大直径的世界纪录。单桩嵌岩桩穿入海水层、海底淤泥层、覆盖层、弱风化岩层共数十米，犹如在大海里插入一根“定海神针”，高性能灌浆料充填于嵌岩桩与岩石层间隙实现钢管桩的快速固定和长期防护。项目地处福建平海湾海域，场址风大浪高，水深近30m，给项目施工带来了极大的难度与风险，且水下水平流动距离超10m，水下垂直顶升高度超30m，浆体极易出现水下分散导致强度大幅度衰减以及流动性不足无法完整充填钢管桩与岩石层的间隙，从而对风机基础的长期运行安全带来严重隐患。

项目采用JGM®-SP系列风机基础灌浆料及专用外加剂实现了水下灌浆施工，为海上风电建设工程质量安全保驾护航。随着海上风电功率更大、矗立更高、水深更深，海况更复杂等趋势的发展，对于连接钢管桩与上部结构的重要结构材料——高性能灌浆料提出了更高的要求和挑战。

3．成都绿地 468 项目

成都蜀峰中心绿地468项目作为我国西部第一高楼，巨型柱腔体、核心筒内有大量的竖向钢筋、肋板，钢筋密布，无法采用振捣设备进行振捣，因此需采用C60、C70自密实混凝土进行浇筑，并且泵送管线长、楼层高泵压大，混凝土到达布料机后需要从10米左右的串筒溜下，对混凝土的粘聚性、和易性要求高。混凝土除了满足施工时间内流动性和流动保持能力外，混凝土的粘度和匀质性也必须维持在一个最佳状态。

图片来源：人民日报

中建西部建设新材料科技有限公司根据项目结构的特殊要求，组织攻关小组，从保坍减水母液、复合型高强降粘母液、缓凝剂三个方面改善混凝土性能，达到降低单方用水量、提升混凝土出泵工作性及推迟水化峰值、降低开裂风险的目的。从公司现有产品中选取四种母液搭配降粘、保水、引气、消泡剂等小料，复配成绿地468超高层泵送专用外加剂，在绿地468超高层泵送过程中效果良好，取得了过程零堵管的优异成绩。

4．贵阳龙洞堡国际机场 3 号航站楼

2021年12月15日，由中建三局承建、中建西部建设贵州有限公司承供的贵阳龙洞堡国际机场三期扩建工程3号航站楼正式通航。贵阳龙洞堡国际机场3号航站楼项目是贵州省“十二五”期间规划的重点建设项目贵阳龙洞堡国际机场三期扩建工程的核心组成部分，也是贵阳市“临空经济示范区2018-2030年发展规划”的核心组成部分。

图片来源：中建西部建设

因龙洞堡机场地处喀斯特地貌区，地下部分结构松软，存在多层岩溶裂隙和大量溶洞，且有着丰富的流动水。为起到稳固作用，需要将桩基打到地下数十米的岩层上，该工程约800根桩基中，29根为长度近百米、最大桩径达到2.8m的超长桩基。为适应高回填土区域多溶洞、多流动水的特殊地质条件、匹配国内首创的双套管双驱动全回转式桩基施工工艺，中建西部建设贵州有限公司经过深入研究，多次模拟试验并反复复盘试验数据，历时50余天，进行百余次试验，最终研发出了性能优异、客户满意的C40超缓凝自密实水下不分散混凝土。该产品可在72小时内保持良好工作性能，且具有优异的水下自密实抗冲刷不分散性能。

5．南宁国际空港综合交通枢纽工程

南宁国际空港综合交通枢纽(GTC）工程项目是广西第一个集民航、城际铁路、公路、城市轨道交通于一体的综合交通枢纽。

该工程处于溶沟、溶蚀破碎带、溶洞等不良地质带上，岩溶发育强烈，地下溶洞较多易塌陷，对工程地基稳定性影响较大。垒知·科之杰新材料集团有限公司派技术人员迅速响应工程需要，展开混凝土配合比调整试验。

图片来源：南宁日报

施工方使用科之杰Point系列聚羧酸减水剂，经过连续施工，将1200立方米混凝土成功浇筑于城市轨道交通机场线引入机场隧道工程盾构机入口右侧。此次浇筑混凝土强度等级为C35P10、C50P10，其中浇筑C35P10共计900余立方米，浇筑C50P10共计300余立方米。3天后，施工方经过22小时就将1300立方米混凝土成功浇筑于城市轨道交通机场线引入机场隧道工程盾构机入口左侧，其中C35P10共计1000余立方米，C50P10共计300余立方米。

最终，使用科之杰外加剂的混凝土达到工程方要求的混凝土和易性、强度和电通量等要求。2021年3月23日，两次施工共将2500立方米混凝土浇筑到城市轨道交通机场线引入机场隧道工程盾构机入口，混凝土质量优良，确保了工程进度与质量。

6．北京大兴国际机场

北京大兴国际机场的建设难度惊叹了全世界。在混凝土施工过程中，广东红墙新材料股份有限公司根据当时的特殊情况，开发了抗敏感型外加剂产品，对多重特殊混凝土进行技术支持。如针对不便振捣成型的工程部位，提供了免振自密实混凝土技术服务，使施工易操作，加快混凝土的流动性，既节省了人工又加快了施工进度；他们还针对北方寒冷地区冷热交替的情况提供了抗冻融混凝土技术服务等。

图片来源：张绍武

7．沪苏通长江大桥

沪苏通长江大桥主跨1092米，是世界首座主跨超千米的公铁两用斜拉桥。主塔高330米，是世界最高公铁两用斜拉桥主塔。其中，28号桥墩钢沉井横截面达12个篮球场大小、高度超过100米。由于技术要求高、浇筑混凝土方量大，对混凝土工作性能的保持提出了很高的要求：缓凝时间大于24小时、4小时后的扩展度损失控制在初始扩展度10%以内。

图片来源：奥莱特

为了解决这些技术难题，江苏奥莱特新材料股份有限公司在这个项目中采用了ART-JR缓凝型聚羧酸减水剂产品，保证了28号桥墩沉井封底混凝土浇筑的顺利完成。ART-JR聚羧酸缓凝型减水剂是奥莱特自主研制开发、拥有知识产权的具有碱反应活性的羧酸类接枝共聚物混凝土外加剂，具有超强保坍功能。产品对混凝土配制材料适应性强，掺量低。特别适用于需要长时间流动性保持，高温保坍，中低坍落度保持，预制、泵送等混凝土工程。

混凝土外加剂行业的头部企业参与了众多国家重点大工程建设，他们的产品作用突出，功能化、多样化的混凝土外加剂技术为推动混凝土向更高、更大、更强和更耐久的方向不断发展。

来源：CCPA行业宣传部

作者：袁岚