速凝剂是喷射混凝土中必不可少的一种外加剂组分，其主要目的在于加快混凝土拌合物的凝结时间，减少回弹，提高早期强度，满足特殊工程的施工要求。无碱液体速凝剂解决了传统速凝剂碱含量高的问题，降低了喷射混凝土发生碱集料反应的可能性，无碱液体速凝剂无腐蚀，施工环境友好，对施工工人身体伤害小。

▲喷射混凝土用高性能无碱液体速凝剂

国内高性能无碱液体速凝剂的发展刚刚起步，技术还不成熟，仍存在诸如稳定性差、掺量过高、碱含量偏高、早期强度低、后期强度损失大等诸多急需解决的问题。本项目立项旨在解决高性能无碱液体速凝剂易出现的析晶沉淀等量稳定性问题，提高其强度性能，为隧道永久性支护工程提供产品支撑。

本项目基于絮凝学的基本理论，结合铝离子的水解规律，采取铝络合的技术途径，成功研制出一种无碱液体速凝剂，以硫酸铝、聚合物改性纳米颗粒，活性氧化铝等为主要成分，解决了液体速凝剂稳定性差的难题，产品静置6个月无任何沉淀析晶现象。项目开发的高性能无碱液体速凝剂掺量为6%时即可满足GB/T35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》要求，产品碱含量小于1.0%，氯离子含量小于0.1%，初凝时间2分45秒，终凝时间6分47秒，1d强度可达20MPa以上，28d强度比达120%。

1.基于水泥水化形成钙矾石网络理论，使用改性纳米氧化铝颗粒、功能改性材料，使水泥浆体中快速形成大量钙矾石网络结构而速凝，解决掺量高、适应性差的难题。

2.基于溶度积规则，某二价离子M²⁺能与OH^-优先结合生成M(OH)₂提供晶核，促进C₃S水化析出C-S-H凝胶及时填充空隙，迅速提高浆体密实度，使砂浆1d强度可达20MPa以上，28d强度比达120%。

3.基于絮凝学的基本理论，研究了铝离子的水解规律，采用铝络合技术、pH调控技术、无机凝胶悬浮技术，解决了无碱液体速凝剂稳定性差的难题。稳定性较现有水平有明显提高。

4.提出了快速测定液体速凝剂稳定性的两种方法。

5.产品中添加增稠触变组分，应用中成功将喷射回弹率控制在10%左右，低于市场同类产品。

项目实施期间获得授权发明专利6项，发表论文3篇，已建成年产3万吨规模的高强型无碱液体速凝剂生产线，产品已在项目产品目前已成功应用于杭绍台铁路、广汕铁路、沪杭铁路、衢宁铁路等国家重点工程项目，经现场施工表明：产品在5-8%的掺量下能满足喷射混凝土施工要求的速凝、早强的指标，喷射混凝土平均回弹量约10%，提高了喷射混凝土的早期强度，耐久性得以提高，各项性能指标完全符合单位工程的施工标准。对施工工人无任何危害，在节约成本的同时安全环保。

▲高性能无碱液体速凝剂在隧道工程中的应用（一）

在深茂铁路项目现场，项目成果的掺量≤5%，回弹量约15%，1d强度达到14MPa。项目成果对于降低混凝土的碱集料反应，提高混凝土的耐久性，减少工程后期修复，节约资源、保护环境，具有十分重要的意义。

▲高性能无碱液体速凝剂在隧道工程中的应用（二）

▲高性能无碱液体速凝剂在隧道工程中的应用（三）

▲高性能无碱液体速凝剂在隧道工程中的应用（四）

江苏奥莱特新材料股份有限公司专注于混凝土外加剂的研究、开发和产业化，被认定为“国家高新技术企业”，“江苏省优秀企业”，连续六年进入中国聚羧酸减水剂企业十强并连续两年获得中国外加剂企业十强，是中国高铁外加剂持续领跑品牌。

奥莱特打造了一个行业内现代化、花园式的研发、生产基地。基地内，蓝、橙两种企业基本色搭配的建筑耀眼夺目，沥青道路宽敞笔直，草地绿意盎然，花木生机勃勃，园林小品错落有致，被业界誉为“花园式的外加剂企业”。

奥莱特十分注重研发的投入，拥有一支研发实力强、现场技术服务经验丰富的人才团队。公司扎根南京，在江苏、山东、福建、湖北等省份设有多个办事处，细致专业地服务于每一位客户、每一处工程项目，如福厦铁路、九景衢铁路、沪苏通铁路、连镇铁路、杭黄铁路、商合杭高铁、衢宁铁路、济青铁路、郑徐客专、西成客专、宝兰客专、石济客专、湖北公安长江大桥、福建平潭海峡大桥、沪苏通长江大桥、五峰山长江大桥、芜湖长江公铁大桥、孟加拉帕德玛大桥、斯里兰卡国家电视塔等。

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）。