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科技创新

2022混凝土科学技术奖

【技术革新类】二等奖：喷射混凝土用可再分散性粉状无碱速凝剂制备成套技术与应用

时间：2023-10-18 来源：CCPA科技工作部分享：

本项目获得3项关于可再分散粉状无碱速凝剂相关发明专利授权以及7项相关生产线核心设备、复配设备实用新型专利7项，发表3篇相关产品及应用方面论文。目前该项目开发的产品已在渝昆高铁、滇中引水、川藏铁路等项目获得实际应用，使用效果获得合作厂家与工程单位一致好评。

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

喷射混凝土用可再分散性粉状无碱速凝剂制备成套技术与应用

主要完成单位：云南凯威特新材料股份有限公司、北京工业大学

主要完成人：刘玮、王子明、陈家荣、王庄、赵江、李阳辉、吴现叶

项目概况

速凝剂是能使混凝土或水泥砂浆迅速凝结硬化的外加剂，广泛应用于矿山巷道支护、隧道喷射混凝土和喷射砂浆施工、抢修施工中。无碱速凝剂具有安全环保、无腐蚀、耐久性好、力学性能好、喷射回弹量小等优点。国内无碱速凝剂技术发展很快，与此同时液体无碱速凝剂产品也存在着以下问题：稳定性不理想，不宜长期储存；低温环境下容易出现析晶稠化现象，影响正常使用；包装和运输成本过高。这些缺陷导致液体无碱速凝剂产品的辐射范围小，严重影响了无碱速凝剂在建筑业的发展和推广。

基于上述液体无碱速凝剂存在的问题，完成单位开展了“喷射混凝土用可分散性粉状无碱速凝剂制备成套技术与应用”项目的研发，进行了全套自动化生产线的设计、关键工艺技术参数的控制，并结合综合利用磷化工副产硅胶进行了系统研发，开发出一系列具有可再分散性能的粉状无碱速凝剂产品，具有分散速度快、使用方法简便等特点。

可再分散性粉状无碱速凝剂产品

主要创新点

1.研发并形成了可再分散粉状无碱速凝剂制备技术。采用液体制备-喷雾干燥-超细粉磨技术工艺，先后解决液体阶段的原材料选择，配比设计及优化，喷雾干燥阶段和超细粉磨的关键工艺参数控制等技术难题。

2.研发并实现了可分散粉状无碱速凝剂自动化生产，设计制造了一整套高度自动化的生产设备，包括带有智能中央控制系统的液体半成品生产设备，专用喷雾干燥机组设备，专用超细粉磨机组设备，自动化包装堆码机组设备等。

3.实现了可再分散粉状无碱速凝剂产品的系列化开发，开发出常规型、超早强型、超细速溶型（干、湿喷两用型）可再分散无碱速凝剂产品，该系列产品可以作为粉状无碱速凝剂用于干喷法喷射混凝土，也可与水按比例1:1复配成液体无碱速凝剂，用于湿喷法喷射混凝土施工，满足了不同行业喷射混凝土施工对速凝剂的差异化需求。

4.项目开发了与产品配套使用的现场复配设备，并基于工程应用实践总结出一套现场应用推广的经验。

5.项目实现了对磷化工副产硅胶的资源循环利用，将磷化工副产硅胶作为悬浮组分加入可再分散粉状无碱速凝剂，变废为宝。

应用效果

项目完成单位于2021年建成一条年产3万吨可再分散粉状无碱速凝剂自动化生产线。该生产线工艺流程紧凑，生产效率高，生产的速凝剂产品质量稳定，品质优越，产量达到设计要求，进一步扩大了市场应用范围，提高了竞争力。该项目的创新性、实用性为国内外混凝土外加剂行业积累了宝贵的经验，在推动行业进步方面进行了有益探索。

带有智能中央控制系统的液体半成品生产设备

自主选型改进的专用超细粉磨机组设备

水溶型粉状无碱速凝剂产品及发货

可再分散性粉状无碱速凝剂现场喷射效果

完成单位介绍

云南凯威特新材料股份有限公司

云南凯威特新材料股份有限公司是集研发、生产为一体，专注于化学建材新材料研发和产品创新的高新技术企业。公司主打产品为HQ无碱速凝剂系列产品，并在云、贵等区域建有多个生产基地，年产能达50万吨。公司2020年入选工信部专精特新“小巨人”企业、2021年入选云南省上市“金种子”企业名单，并与北京工业大学等多家高校及科研院所合作，以新技术、新产品、绿色环保为发展导向，拥有多项自主知识产权。公司是无碱速凝剂相关国家标准制定的发起者，是国际标准的制定者。公司致力于以成熟的专业技术、优良的品质、专业化的技术服务，与全球外加剂企业、施工单位及各界朋友共谋发展。

北京工业大学

北京工业大学创建于1960年，是一所以工为主，工、理、经、管、文、法、艺术、教育相结合的多科性市属重点大学。1981年成为国家教育部批准的第一批硕士学位授予单位，1985年成为博士学位授予单位，1996年通过国家“211工程”预审，正式跨入国家二十一世纪重点建设的百所大学的行列。2017年9月，学校正式进入国家一流学科建设高校行列，8个学科跻身2020年QS世界大学排行榜前500，位列QS2020年世界大学排名中国内地第32，工程学、材料科学、化学、环境科学与生态学、计算机科学、生物学与生物化学6个学科进入ESI前1％。

北京工业大学材料与制造学部成立于2018年1月，自2020年4月开始实体化运行。学部拥有5个一级学科（材料科学与工程、光学工程、机械工程、力学、仪器科学与技术）和1个交叉学科（资源环境与循环经济），其中国家重点学科2个（材料科学与工程、光学工程）、北京市高精尖学科3个（材料科学与工程、机械工程、光学工程），进入QS全球大学学科排名前250名学科2个（材料科学与工程、机械工程）。拥有北京市重点学科6个（材料科学与工程、机械工程、机械制造及其自动化、机械设计及理论、光学、资源环境与循环经济）、北京市重点建设学科3个（工程力学、机械电子工程、仪器科学与技术）。拥有博士后科研流动站4个（材料科学与工程、机械工程、力学、光学工程）。

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