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2022混凝土科学技术奖
【科技革新类】二等奖:基于有机合成功能化液体速凝剂关键技术开发与产业化
时间:2023-10-12    来源:CCPA科技工作部    分享:
本项目主要采用功能可控分子设计技术和聚合模块化设计技术,通过精细化有机合成合理控制酸醇酯化率、聚合物电荷分布、静电斥力和空间阻力等制备络合增强剂、增溶稳定剂和悬浮稳定剂,并对铝酸盐进行改性;利用无机-有机材料复合及改性技术,将具有络合增强、悬浮稳定以及防水功能的材料用于速凝剂制备,在速凝剂的分子结构中形成三维网状交联结构,使制备的速凝剂兼具了速凝、无碱、增强、稳定、防水等特点


2022年度

混凝土科学技术奖•技术革新类

项目展示


2022年度 混凝土科学技术奖工作于2022年5月启动,至2023年1月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目44项。经过专家评审委员会的初评及终评,共计36个项目获奖,包括一等奖1项、二等奖16项、三等奖19项,其中“科技进步类”22项、“技术革新类”14项。


二等奖项目

基于有机合成功能化液体速凝剂关键技术开发与产业化


主要完成单位:科之杰新材料集团有限公司

主要完成人:官梦芹、蒋卓君、赖华珍、李祥河、邓磊、蒋禹、林晓琛


项目概况  

本项目主要采用功能可控分子设计技术和聚合模块化设计技术,通过精细化有机合成合理控制酸醇酯化率、聚合物电荷分布、静电斥力和空间阻力等制备络合增强剂、增溶稳定剂和悬浮稳定剂,并对铝酸盐进行改性;利用无机-有机材料复合及改性技术,将具有络合增强、悬浮稳定以及防水功能的材料用于速凝剂制备,在速凝剂的分子结构中形成三维网状交联结构,使制备的速凝剂兼具了速凝、无碱、增强、稳定、防水等特点。


主要创新点  

(1)络合增强增溶技术

通过功能可控分子设计技术和聚合模块化设计技术,创新性的设计开发络合增强剂和增溶稳定剂。利用高分子复复合配伍技术将络合增强剂、增溶稳定剂用于制备过程,在体系中形成Al3+配位化合物和交联网状结构,达到良好的增溶效果,有利于喷射混凝土的强度发展,提高了喷射混凝土的强度和耐久性。

(2)防水技术

通过创新性地分子结构设计对铝酸盐进行改性,成功开发出改性铝酸盐,制得的无碱液体速凝剂不仅具有速凝效果,并且具有防水功能,可以减少防水层的施工作业,降低隧道施工成本,喷射混凝土回弹率低于5%,同时提高喷射混凝土耐久性。

(3)悬浮稳定技术

通过自由基聚合反应速率及转化率控制技术,创新性地设计开发出具有“轻度交联网状结构”的悬浮稳定剂,使得整个体系具有更好的抗插层作用,有较好的抗絮凝能力,能有效抑制体系中颗粒沉降,防止沉淀产生。

(4)复合配伍技术

将悬浮稳定剂、络合增强剂、增溶稳定剂、改性铝酸盐用于液体速凝剂的合成,通过高效复合配伍技术,开发出的无碱液体速凝剂有效解决了速凝剂生产能耗大、腐蚀性强,产品碱含量高、稳定性差、强度低、回弹率高等问题。实现匀质性好、强度高、硬化混凝土密实性好、抗渗性好、适应各种水泥、回弹率低、健康环保等。


科技成果与工程应用  

该项目为2019年厦门市建设科技计划项目,并顺利完成验收,项目成果水平达到国内领先。已获得授权发明专利10项,PCT发明专利2项,实用新型专利1项。发表论EI论文2篇,中文核心2篇,省级核心3篇。项目产品功能化液体速凝剂产品——Point-SN(Ⅲ)无碱液体速凝剂已成功应用于武九高速、仁遵十标、南天5标、厦门市轨道3号、冷家湾隧道、尧龙山隧道等,产品质量稳定可靠,各项技术指标满足工程要求,得到项目部寄现场施工队伍认可,工程应用效果良好。

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企业介绍  

科之杰新材料集团(以下简称“科之杰”)是垒知集团下属的科技先导型企业集团,致力于混凝土添加剂相关技术的研发与成果转化工作。科之杰以先进的企业管理视角,高效集成混凝土添加剂的研发、生产、销售与技术服务业务链,为商品混凝土行业及基础建设工程提供优质高效的混凝土添加剂产品与服务。
科之杰是中国前二强的混凝土添加剂生产与应用技术集成方案提供商,也是同行业中发展速度最快的企业。从2000年成立至今,科之杰推进“跨区域”发展模式,供应链覆盖全市场,拥有20大智造基地,分别在福建、重庆、贵州、广东等都建立了混凝土添加剂研究与产业化基地,产品线覆盖工程需求:全系列、全品种、全功能,拥有聚羧酸、萘系脂肪族和氨基等系列外加剂产品100余种。产品广泛应用领域:水泥基建筑材料,城市、铁路、公路、力(核、火、水电)、水利、桥隧、港口工程等。



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