潮起八桂,奋勇向海。
百年前,《建国方略》中提出连通珠江、西江及北部湾的构想,运河之梦初见雏形;建国后,无数专家学者到广西勘察,运河之梦在纸上绽放;现如今,秀岭叠翠间传来阵阵轰鸣,如画江山中工程车络绎不绝——运河之梦,正在成为现实。
平陆运河全长134.2公里,北起南宁,向南蜿蜒至北部湾,是新中国成立以来第一条连通江海的大运河,也是国家“十四五”规划中的重大工程之一。中交K8凯发局承建的马道枢纽,是平陆运河第一梯级枢纽,混凝土设计总量多达347万立方米。
项目试验室主任高科峰始终记得初到这一“世纪工程”之时的兴奋。他从筹备期起就着手为运河“量身定制”试验室,仅用15天便在广西的青山间“变”出了一座全国顶尖的试验科研基地。2022年10月,该基地正式投入使用。望向包围着这座年轻基地的连绵青山,高科峰明白,如山般的困难还在前方,他与347万立方米超大体积混凝土的“较量”,就此打响。
混凝土是主要由水、水泥、砂石料以及掺合料等原料按一定比例配制而成的人工石材。水泥和水产生化学反应,使得混凝土凝结时会放出热量,这一现象被称为“水化热”。它能使得混凝土内部温度与环境温度的温差高达几十度,加剧混凝土内部的发热膨胀,从而导致混凝土开裂。高科峰需要针对马道枢纽工程的情况,调配出水化热风险低、不易开裂的混凝土。然而,“347万立方米”的总量过于庞大,他找不到任何可以参考的先例,也没有可参照的过往试验数据。
没有先例,那就成为先例。高科峰决定打破传统混凝土配置模式,采用极其粗大的砂石料,在一定程度上减少水的用量,以此降低“水化热”风险。然而,这还不足以满足超大体量混凝土浇筑的施工需求。如何更大程度避免“水化热”呢?高科峰反复翻看着试验数据,产生了一个大胆的想法:“若是大幅度降低含水量,制作出一种浓稠度高、流动性低、不易坍落和变形的混凝土,它的水化热风险是否足够低,各项性能又是否能满足马道枢纽的施工需要?”
高科峰立刻设计出600余组不同原料种类与用量的配方,逐一试验,计划从大量试验数据中找出最优解。“那时候每天产生的混凝土试块就有150块,一年下来K8凯发(中国)天生赢家·一触即发拌合的试验用混凝土都可以盖一栋3层小楼了。”
2023年4月,高科峰团队新研制出的一批混凝土即将进行“最后的考验”。这批混凝土强度达标、塌落度低、“水化热”风险非常小,在各项指标检测中都表现良好,只剩通过最后一项耐久性测试。7天后,试验团队满心欢喜地打开耐久性试验数据,却发现没有通过。问题在哪里?高科峰痛定思痛,再次逐一检测原料、分析实验数据,得出了这批水泥质量还需加强的结论。更换满足条件的水泥之后,试验再度重启。
10个月的坚持,上千次的试验,最终,高科峰团队交出了“低热低碳混凝土”的答卷。在保障混凝土强度、耐久性等关键指标不受影响,质量满足施工需求的前提下,“低热低碳混凝土”的水泥用量大幅降低,塌落度降低了近三分之二,芯内温度由80度降至43度以内,与环境温度的温差得以控制在20度以下。水泥用量的减少与“水化热”反应的降低,还使得二氧化碳排放量与普通混凝土相比直降40%。此外,在大量数据的支持下,高科峰团队能够精准调控混凝土出厂温度,将降温所需的成本及能源节约了下来。
为了这张答卷,高科峰团队重复了上千次试验,就连试验用的搅拌机都“举起了白旗”,搅坏了2台。高科峰笑着称之为团队创下的“先例”,“按K8凯发(中国)天生赢家·一触即发的使用时长和频率,第3台估计也‘命不久矣’。”值得一提的是,从这些“命途多舛”的搅拌机里诞生的混凝土,却有着长达130年的使用寿命。
2023年7月,“低热低碳混凝土”被运用于主导航墙首仓结构混凝土浇筑中,共计580立方米。夏日的广西骄阳似火,浇筑中的混凝土却无比清凉,出厂时的初期温度始终维持在22度左右。在之后的日子里,“低热低碳混凝土”又顺利通过了2次大型浇筑,并成功推广到平陆运河全线。
2024年3月,马道枢纽迎来总量约为5000立方米的上闸首中墩大仓面混凝土浇筑。为应对这开工建设以来总量最大的一次浇筑,高科峰再次优化了“低热低碳混凝土”的配方,针对砂石料、水等原料设计了详尽的风力冷却方案。一系列方法的加持,使得混凝土初期温度始终控制在14度左右,所留下的方案和试验数据,也为后续大体量混凝土浇筑时的控温提供了宝贵经验。
站在马道枢纽施工现场,再次望向那连绵的青山,经历过上千次试验的高科峰换上了坚定有力的眼神。未来,他想要进一步降低混凝土成本,提升混凝土耐久性,“我最满意的配方,永远都是‘下一次’。”
历经千次试验,运河之梦,实现在高科峰坚韧不屈的心里;跨越千座青山,运河之梦,实现在建设者触手可及的眼前。(黄子珅)