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混凝土王“刘三盘”——记云南公投建设集团峰高新材料公司总工刘松柏
作者:李文圣      来源:      时间:2017年07月14日     点击数:      打印文章

 

   在武易、江召、沾会、南景、玉临、武倘寻几条高速公路建设工地上或是料场、沙场时常能看到一个个头不高,圆脸、皮肤黝黑,鼻梁上一副深度眼镜的中年男子,他不时会抓起一把沙子或是搓,或是闻,看到满手黄泥他会摇头,看到颗粒清晰的料子他会微微一笑,有时拿出小本子记一下,有时也用手机拍下来。懂行的人一看就知道这是一个实验员在选料子。

  不错,他就是云南公投建设集团第五公司旗下峰高新材料公司的总工,外号叫“刘三盘”的工程师刘松柏。

匠心从小事做起

  “刘三盘”这个雅号不是乱叫的,刘松柏不管面对要求多高,工程多复杂,业主要求时间多么紧的混凝土工程,只要连续做上三次(三盘)实验,总能得出最科学的数据,总能满足工程要求。

  南景高速公路三工区一座大桥处在川河之中,水下桩深,混凝土质量要求高,因川河河沙含泥量高,天生桥的料场骨料含风化颗粒在5%以上,含页岩在2%以上,压碎值达26%以上,材料对外加剂吸附量大,混凝土拌和物需水量大,造成混凝土坍落度损失大,施工性能和强度不易保证,易造成桩质量不合格,实验数据迟迟出不来,影响施工。眼看景东雨季就要到了,如果不在雨季到来之前浇筑水下混凝土,洪水一来,工程就要被淹没,开挖好的桩基就得报废,那工期就要再等一年。

  工程不等人,刘松柏赶到现场,仔细了解工程质量标准,亲自与南景项目部实验工程师做混凝土实验。他大胆调整了配合比,在满足和易性和施工要求情况下,通过降低砂率、调整配合比比例、调整外加剂组分(保水、保塑、缓凝剂),仅用一天时间,就做好了实验,实验数据出来后,完全满足施工要求。施工单位用刘松柏提供的数据对混凝土进行拌合,质量完全达到要求,使这些桥桩得以顺利施工。

  景东县因交通基础设施较弱,至今没有一寸高等级公路,严重制约了当地经济社会发展。南景高速公路建设给景东带来了巨大的发展机遇。

  南涧至景东高速公路(景东段)开工近一年时间,景东县政府给予了支持,县长亲自担任征地拆迁领导小组组长,沿线各族群众给予了积极配合,有效地加快了征地拆迁进度。五公司所属项目部积极做好施工组织,各方力量都在全力推进项目进展。刘松柏说:“早日建成景东高速公路服务沿线人民也是自己的心愿。”

  正在建设中的武倘寻高速公路,桥梁施工因使用机制砂,细度模数高达3.7%以上,细骨料粗导致和易性、保水性、施工性能差,实验数据满足不了施工要求。刘松柏赶到现场,一方面查看现场原材料,一面与现场工程师沟通交流,了解情况,通过观看现场试配试验,分析了现有拌和物实验数据满足不了施工要求的原因主要是配合比不够合理,主要是砂、石子级配不合理。刘松柏用一句通俗的语言表述“一个人身体不好(本身骨骼有问题),吃什么补品都不行,只有对症下药,才能药到病除”。他调整了一、二、三号料规格,将一号料20%调成30%,二号料60%保持不变,三号料20%调成10%(俗称262,改为361),同时通过调整外加剂中的相关成分,满足施工要求,实验证明,数据真实科学,有力地指导了生产。

 

匠心成就事业

  混凝土是一门科学、严谨、应用性非常强的工作,是最有力支撑结构施工的应用科学依据,也是现代建筑保证品质工程缺一不可的材料。刘松柏能做到在现场一看原材料,二看配合比,三看施工性能要求,就知道结果对不对。根据多年对施工现场混凝土的试配、调整和施工经验,对常规混凝土只做三盘实验,一次一盘,三盘必有正确结果,他的雅号并非浪得虚名,他的这“三板斧”是20多年来练就的一套“绝活”。

  刘松柏出生在四川绵阳市一个教师家庭里,1995年7月毕业于西南工学院工业与民用建筑专业,曾在江油市第三建筑工程公司质检科当了一名质检员。1998年10月在四川省大洋混凝土外加剂公司担任实验技术员,先后参与了南部红岩子电站、汶川沙牌电站、射洪金华电站、三台吴家渡电站的混凝土实验工作。

  说起沙牌电站,刘松柏总是抑制不住内心的喜悦,这座电站就像是一座丰碑伫立在他的心中。

  沙牌电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内,岷江一级支流草坡河上游,是草坡河流域最上的一个梯级龙头电站。电站为碾压混凝土(简称RCCD或RCD)三心圆单曲拱坝,是当时世界最高的碾压混凝土拱坝,国家“九五”科技攻关项目,坝高132米,碾压混凝土浇筑方量38.5万立方米。

  据刘松柏介绍,沙牌碾压混凝土拱坝具有混凝土量大、施工环境条件复杂、坝体应力水平高等特点,工程技术难度大。在沙牌之前,国内外修建的碾压混凝土拱坝数量极少,坝高均小于75米,还没有修建100米级以上碾压混凝土拱坝的实例和经验。

  沙牌电站大坝为什么要选择碾压混凝土拱坝来挡水呢?除了地形地质条件,从工程功能、安全、经济上考量,最关键的一点,是施工工艺程序简单,水泥和模板用量少,薄层大面浇筑,减少分缝分块,便于连续施工,简化温控措施,因而施工速度快,工期短,工程费用低,相对容易保证施工质量和施工进度。

  要实现快速浇筑,对枢纽布置,坝体结构、体型、分缝等方面都有严格要求。沙牌电站采取厂坝分离布置,坝身无泄洪建筑物,选用三心圆单曲拱坝,结构简单,应力和稳定条件好,较大地简化了碾压混凝土拱坝结构,为碾压混凝土快速施工创造极为有利的条件。但对碾压混凝土拱坝而言,施工期温度荷载引起的温度拉应力对拱坝应力有较大影响,拱坝越高,越容易产生裂缝,拱坝温度应力和裂缝控制问题非常突出。刘松柏说,不解决这个问题,碾压混凝土高拱坝就很难实现。

  为解决碾压混凝土高拱坝筑坝技术问题,国内曾有4家混凝土外加剂公司参加了业主单位研究,但没有一家公司实验数据完全满足施工和混凝土技术性能要求。当时刘松柏所在的大洋混凝土外加剂公司受到业主邀请,参加混凝土试配筛选试验。公司将这个任务交给到了他的手上,让他在一个月时间,通过试验找到最佳的混凝土和外加剂适应配合比和外加剂配方。

  接到任务后,刘松柏带上两个人进驻现场,查阅材料,了解项目对该碾压混凝土具体要求是:成型混凝土含气量大于4%,(由于碾压混凝土属超干硬性混凝土气泡稳定性和气泡粒径控制较难),碾压密实时间短,缓凝时间较长(初凝≥8h),泌水率小。刘松柏打了一个比方,一个立方的混凝土原材料本身占96%,这一立方米混凝土中必须含有不小于4%的有益气泡。4%主要是确保大坝的耐久性(抗渗、抗冻融)。在热胀冷缩中抵抗应力变化,避免混凝土开裂,还可以减轻坝体自重。如果超过6%到7%,会影响坝体强度,形成泡沫混凝土也不经济。小于4%根据当地气象资料,不利于混凝土的耐久性要求。

  前4家外加剂公司之所以不成功,主要就是气泡稳定性不够或有害气泡偏大,碾压密实时间不易控制。

  刘松柏吸取前四家公司试验教训,白天冒着30多度的高温做试验,晚上查阅相关资料,他发现前四家高效减水剂各有千秋,只是配料不一致,找不到最佳的配合点。刘松柏采用平行对比排除实验法。他先有针对地做一些小料试验,对该要求混凝土先找到含气量,再找凝聚时间和保水性等综合性能,最终确定配方。经过半个月的反复试验,试验成功了,比业主要求提前了15天。

  刘松柏的实验结果无人能比,含气量大于4%,小于6%。最佳含气量在4.2%左右,初凝聚时间12小时,混凝土碾压密实时间(Vc值)完全满足施工要求。

  小小的民营企业,解决的国家工程大问题,业主单位要给刘松柏发奖金,刘松柏没有要,业主最后给公司送了一面锦旗。

  2008年5.12汶川大地震,大坝遭受了山崩地裂的考验,岿然不动,专家们称赞是汶川大地震中最“牛”的大坝,混凝土质量保证了大坝在地震中的安全性。

  刘松柏完成了沙牌电站大坝混凝土配方后回到公司,为表彰他的敬业精神,公司将他的工资由原来每个月900元,改成年薪20000元,这在10年前也算是最大的奖励。不久,刘松柏就被四川省一家科技有限公司挖走做了技术主管,公司总工,专门从事外加剂产品开发和工程应用。他和团队开发出一条年产3万吨的第三代减水剂“聚羧酸盐系减水剂”生产线,这些产品先后在南充市重点工程嘉陵江四桥和资阳市重点工程沱江三桥的钢管混凝土等工程上发挥了重要作用。

 

匠心一往无前

 

  面对云南五网建设中的高速公路轰轰烈烈的建设市场,2017年4月,刘松柏加入到云南公投建设集团第五公司,成为公司旗下峰高新材料公司的总工,与团队积极研发国内新型无碱液体速凝剂和高性能聚羧酸减水剂。其中研发出的无碱液体速凝剂新产品还申请了国家专利。

  聚羧酸系高性能减水剂是国内外称为高性能AE减水剂的主要品种,属于减水剂的第三代产品,现主要用于高强度、高流动性、高耐久性、高施工性要求的混凝土制造及普通混凝土工程中。刘松柏介绍,减水剂实际上是一种使水泥粒子高度分散并使分散体系稳定的表面活性剂。减水剂的分散效果越好,分散体系越稳定,减水效果越好,制造的混凝土的性能就越好。他说,水泥在加水搅拌之后,会产生絮凝结构,这样就造成了大量拌合水被絮凝状水泥包裹在内部,不能为水泥浆体的流动度做出贡献,导致施工过程中为获得一定流动性必须增加拌合水掺量,此举无疑会导致混凝土硬化之后的一系列物理力学性能和耐久性能的下降,包括降低强度、抗渗性变差、增大收缩开裂的危害、耐久性下降等等。但是减水剂的加入使得水泥在加水初期形成的絮凝结构分散、解体,从而将絮凝状结构体内被包裹的游离水释放出来,使其达到塑化或减水的目的。

    在高效能减水剂生产、应用中,刘松柏对传统的减水剂作了改进。根据云南高原地材波动大,风化严重,大江大河少,自然砂石少,普遍采用人工砂石等特点,在减水剂对混凝土保坍性、和易性影响大,通过选用国内国际优质的外加剂原料改善了混凝土保坍性、和易性,满足施工要求。

  峰高公司开发研究的无碱液体速凝剂,无碱、无氯、无刺激性气味、粘结性好、回弹率低、后期强度保存率高、抗渗等级高,在喷射混凝土中添加新开发的无碱速凝剂,即由有碱速凝剂向无碱速凝剂的转变。

  与碱性速凝剂相比其优点在于呈中性或微酸性,不会对施工人员的皮肤和身体健康产生腐蚀性损伤;早期强度发展快和后期强度保有率高,对混凝土耐久性无不良影响:由于无碱速凝剂不像碱性速凝剂含有大量的碱性物质,这样就降低了由于碱性物质的引入对环境和混凝土耐久性性能造成的破坏作用(如碱集料反应);同时严格限制含量,这样就降低了钢筋锈蚀的可能性;无碱速凝剂中含有增粘成分,如纤维素、甲基丙烯酸等物质,在喷射过程中可降低粉尘浓度和回弹量等,从而保护施工人员的身体健康以及降低材料的浪费。

  两项新产品目前已经在南景、玉临、武倘寻、腊满、嵩昆、华丽几条高速公路施工中使用,完全能满足工程质量要求,做到安全、环保,业主满意。

  尽管刘松柏20多年换了不少工作单位,但20多年来他倾心专注做的就是一件事,无言的钢筋和混凝土道出了他的“匠心”可贵。

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