

水泥加水搅拌后,又稠又黏。在里面加入一点“魔法液体”后,它们瞬间就变得超级顺滑、流动自如。城市的高楼大厦、桥梁隧道建设,都离不开混凝土。混凝土品质越好,高楼大厦“站”得越稳。
在翔安科之杰新材料集团有限公司外加剂研究所内,高级研发工程师张小芳站在一排排玻璃容器前,手中拿着一瓶“魔法液体”——高减水型聚羧酸减水剂,它能快速提高机制砂混凝土的流动性能,护航工程品质。因为作出突出贡献,前不久,张小芳获评2025年厦门市劳动模范。
文/记者 李小庆
图/记者 刘东华
研发出新款“魔法液体”
获评工信部“制造业单项冠军”
“建出来的房子、桥梁、地铁更结实,所有的努力都值了”
2012年,张小芳从闽江学院化学相关专业毕业后,进入科之杰新材料集团有限公司。“当时,我对混凝土外加剂一窍不通,只知道它可以让水泥变得更容易搅拌。”张小芳回忆。
进入公司实验室,她被深深震撼了:又稠又黏的混凝土加入公司调制的一小勺外加剂后,瞬间变得超级顺滑、流动自如。从此,张小芳开启了她的“魔法液体”研究之旅。“我想把它调得更好,让工地上的工人们干活更轻松,让建造出来的房子更结实。”她说。
张小芳主攻高减水型聚羧酸减水剂研发。2022年,市面上出现一款新型大单体(合成新型聚羧酸减水剂的一种关键原材料),据说它更环保、活性高、生产效率高,被业内看好。如果公司能利用这种单体研发出新型减水剂,将大大提高生产效率和产品性能。
研发团队迅速成立,张小芳成了“领头羊”。她说,当时时间紧、任务重,他们不断尝试,失败了就重来。几个月后,她和团队终于开发出适应福建地材的EPEG新型聚羧酸减水剂产品。
张小芳说,福建机制砂絮凝剂残留高,打出来的混凝土和易性(用以表征新拌混凝土流动性、黏聚性和保水性的术语)不太好,石子容易外露或泌浆等。新产品上线后,被应用于厦门新机场、厦门地铁6号线等重点工程,有效改善了机制砂混凝土和易性差的问题,保障混凝土泵送施工顺利进行。
新产品上线备受市场欢迎,到2022年底,这款产品在整个集团减水剂里的销售占比达60%,还获得工业和信息化部颁发的“制造业单项冠军产品”称号。
“看到工地上用我们调出来的减水剂,混凝土又顺又稳,建出来的房子、桥梁、地铁更结实,我就觉得所有的努力都值了。”张小芳说。
一天做上百组实验
新产品大幅提高效率
“技术攻关没有捷径,一步一个脚印,再高的山也能翻过去”
研发低温快速分散型聚羧酸减水剂,是近年来张小芳最难忘的“硬仗”之一。2023年,市场反馈说北方冬天特别冷,混凝土流动性在低温下释放速度太慢,搅拌站一盘料搅半天都搅不开,生产效率很低。客户急,公司也急,集团领导直接把它列为三年攻关课题,并定下目标——要在5℃环境下,将水泥净浆分散时间缩短到5秒。
“当时听到这个目标,我心里直打鼓。因为市面上最好的产品需要60秒左右,而我们要从60秒缩减到5秒。这对我来说就像一座大山,但我只能往前冲,没有退路。”张小芳说。
她把三年的大目标拆成三个小目标,稳扎稳打,一个一个达成。张小芳说,第一年最煎熬,因为那时新产品还没有现成的评价方法,得自己先建一套靠谱的测试评价体系。“我每天在实验室里不停地试配方、做净浆流动度实验,一天做上百组。失败了就分析原因,成功了就继续优化参数。”
张小芳说,在两年多时间里,方案经过无数次调整、失败、再调整,水泥净浆分散的时间从60秒降到40秒、30秒、20秒……最后终于实现5℃环境下净浆分散时间只需要15秒。张小芳说,虽然没有达到最初的5秒目标,但这已经让搅拌站的生产效率大幅提高,客户反馈特别好。
2025年,公司推出了新拌混凝土远程质量控制系统——在搅拌站搅拌好的混凝土,运送到工地时,可远程控制和添加快速分散型聚羧酸减水剂到混凝土中,使混凝土快速恢复流动性,二次分散效率可提高60%。如今,这个系统在福建、浙江、广东、海南等地推广使用,有效推动了混凝土生产的智能化。
“技术攻关没有捷径,但只要方向对,团队齐心协力,一步一个脚印,再高的山也能翻过去。”张小芳说。
能坚持到底又肯下功夫
获20余项国家发明专利
“这股‘熬得住’的劲儿,可能就是我能不断突破的最大原因吧”
13年间,依托公司“厦门市工程添加剂重点实验室”的科研平台,张小芳从一名实验员成长为高级研发工程师,主持完成5项省市级科技项目,获得国家发明专利授权20余项、PCT专利3项,还发表SCI、EI等高水平论文10篇,先后获得福建省科技进步奖3项、厦门市科技进步奖1项。
“我一直觉得自己没什么天赋,最大的优势是特别能坚持、特别肯下功夫。遇到难事,我心里总会默念一句:再熬一熬,就过去了。”张小芳自我评价道。
张小芳说,公司领导把重要的任务交给她,是对她的信任;团队的小伙伴们一起努力,是对她的支持。每次遇到挑战,她都会告诉自己:再往前走一步,也许就会柳暗花明。“这股‘熬得住’的劲儿,可能就是我这些年能不断突破、一步步往前走的最大原因吧。”她说。
现在,绿色、低碳的混凝土外加剂正逐渐兴起,张小芳说,她希望自己能继续在绿色、智能化方向深挖,继续攻克极端环境下混凝土外加剂的适应性难题,让产品更适应海外客户需求、更好地“走出去”。她同时也希望自己能有更多机会参与到国家级、省级重大科研项目中,或行业标准的制定工作中,让“中国低碳方案”在行业里更有影响力。“这条路肯定不容易,但我相信,只要一步一个脚印,踏踏实实地坚持,总有一天能看到成果。”张小芳说。