2021年夏,在西户路项目,工程师们围着一份土壤固化剂检测报告愁眉不展。“这批固化剂强度够了,但一场雨下来,基层土就被冲得坑坑洼洼。”“换了另一家的,倒是抗冲刷,可固化速度慢,耽误工期。”……类似的困扰,彼时也出现在别的项目部。
消息传回东萌公司水泥砼外加剂合成复配中心,主任董勋召集团队骨干来到试验室,指着桌上五花八门的固化剂样品:“市场上的产品要么缺这要么少那,咱们不能总在‘矮子里拔将军’,得自己搞出能解决所有问题的产品。”
这一幕,成了复配中心科技创新故事的又一个起点。外加剂,这个被称作建筑领域“味精”的细分赛道产品,用量虽仅占混凝土总量的几百分之一,却直接决定着工程的质量、效率与环保水平。而复配中心就是用技术创新破解一个个施工难题,让“小外加剂”发挥“大作用”,成为驱动企业发展的“活力引擎”。
土壤固化剂里的攻坚之路
“当时市面上的土壤固化剂就像‘偏科生’,有的擅长快速固化,有的能抗水,但没有一个能兼顾。”复配中心的研发工程师郭强强回忆。为了做出项目急需的“全能型”产品,试验团队即刻行动。大家兵分两路,一队试验员跟着工程师跑现场,一队扎进文献堆。董勋还联系了陕西科技大学张光华教授团队——这支在高分子材料领域颇有建树的科研力量,成了复配中心的“外援”。
一个月后,两路人员汇合后经整体考量,形成一份清晰的研发方案——乳液型土壤固化剂。这种固化剂既要保留现有产品“固化快、强度高”的优势,还要新增“抗水渗透冲刷”的核心能力。“我们研发的这种固化剂相当于给土壤表面形成一层膜,就像大雨天保护人免受雨淋的伞一样,这个膜也保护土壤不被外部水浸湿。”说起这个核心攻坚方向,郭强强侃侃而谈。
研发团队在试验室搭建出一套大胆又富有创意的装置。他们用模拟降雨装置和压力水槽还原实际工况,反复测试膜层的耐久性与附着力。通过调整高分子交联密度与乳化剂配比,逐步优化成膜速度和抗渗等级。每一次试验数据都实时汇总分析,小到分子链结构变化,大到现场喷洒工艺参数,全部纳入动态模型修正范围。经过两年的努力和三轮迭代,终于实现固化膜在持续冲刷下不破损的目标,与市场同类产品相比,在固化时间、抗压强度、抗水冲刷性能等方面极具竞争力,是一款领先的产品。
正当大家欢呼庆祝之际,董勋提出了一个新问题:“这个用在工地会不会对周边土壤和植物产生影响?”为了验证环保性,大家又在试验室搭建了“小花园”——几十个花盆里分装着用固化剂处理过的不同土质的土壤和原土,里面播撒了不同种类的草籽做参照试验。那段时间试验员白晓成化身“园丁”,每天精心照料着这片“小花园”并及时检测、记录数据。一个月后,当看到处理组的草籽发芽率和生长速度与空白组几乎无差时,大家的心才放下来。
这一研发,不仅解决了施工现场的困扰,还在2023年获得了国家发明专利,并在中文核心期刊发表了两篇论文。现在研发团队还在继续优化这款产品,将合理利用建筑垃圾从生产原材料上进一步节能。
脱模剂里的“相转变”革命
如果说土壤固化剂的研发是“补短板”,那环保型水性脱模剂的诞生,则是一次打破行业认知的“创优势”。在2023年之前,市面上的脱模剂始终面临一个“二选一”的困境:油性脱模剂储存稳定、有效成分高,但施工时会挥发有害气体,模具上还会残留油污;水性脱模剂虽然环保、易清理,但储存稳定性差,有效成分含量低,相对运输成本高。
试验室的研发团队敏锐地捕捉到这一技术空白。“脱模剂在现场施工中也是无处不在的,我们要是研发出在储存时是油性产品,而使用过程中可转变为水性产品,兼取两种之长,对项目生产也是一大助力。”董勋在技术研讨会上提出这个让大家眼前一亮的想法。团队经过缜密调研,“相转变”的创新理念,成了脱模剂研发的核心方向。
可想法落地,远比想象中艰难。首先要解决的是“油转水”的触发机制——如何让产品在储存时保持稳定的油相,一旦接触水,就能迅速分散成水性乳液?研发团队尝试了几十种乳化剂组合,每批样品都要做储存稳定性测试。有一次,一组配方在恒温箱里放了7天还好好的,可在第8天的时候就出现了分层,团队只好重新调整乳化剂比例,前前后后试了30多次。终于,研发团队掌握了乳化剂和白油的“黄金配比”,解决了“相转变”这一难题。
解决了稳定性,研发团队还要考虑不同施工场景的适配性。复配中心的试验室里,摆满了各种模具:铸铁的、ABS塑料的,还有带复杂花纹的预制件模具。研发人员拿着喷枪和刷子,反复测试喷涂和刷涂的效果,为了模拟工地上的温度变化,他们还把模具搬到室外,在夏天的烈日下、冬天的寒风中做实验,记录不同温度下脱模剂的使用性能。最终,对于不同的施工场景,形成有针对性的脱模剂产品复配参数,切实在本质上提高脱模效果,为后续大面积推广打下坚实基础。
2024年5月,西户路项目成了这款脱模剂的“首秀场”。当第一批混凝土预制件脱模时,项目工程师惊讶地发现:这款新产品应用后,不仅没有油污,构件表面的平整度和光泽度还远超其他产品,而且施工时几乎没有异味。“这才是我们想要的脱模剂!”项目负责人当场拍板。随后的一年里,这款脱模剂先后在西安东站、西藏铁路等重点项目试用,每次都交出了亮眼的答卷。2025年6月,东萌公司复配中心完成了工业放大生产,首批1.2吨产品装上货车,发往西藏项目——那里的隧道施工对脱模剂的环保性和适应性要求极高,而这款创新产品,成了施工团队的“定心丸”。
“我们搞研发,从来不是为了发论文、拿专利,而是要解决真问题。”董勋常对团队说。从2016年至今,复配中心围绕各类减水剂、固化剂、脱模剂做出了一系列的创新,不仅为企业筑起了技术壁垒,更让“外加剂创新”成为推动工程质量提升、成本降低、环保升级里不可忽视的力量。
如今,东萌公司复配中心的研发团队还在继续探索……在外加剂领域的汪洋大海中,他们以科技创新为帆,以成果转化为桨,不断破解建筑施工中的新难题,为企业高质量发展贡献出自己的一份力量!
供稿丨余水婷、白晓成
编辑丨蔡淑婷 审核丨詹行塔
