速凝劑是噴射混凝土中必不可少的一種外加劑組分，其主要目的在于加快混凝土拌合物的凝結時(shí)間，減少回彈，提高早期強度，滿(mǎn)足特殊工程的施工要求。無(wú)堿液體速凝劑解決了傳統速凝劑堿含量高的問(wèn)題，降低了噴射混凝土發(fā)生堿集料反應的可能性，無(wú)堿液體速凝劑無(wú)腐蝕，施工環(huán)境友好，對施工工人身體傷害小。

▲噴射混凝土用高性能無(wú)堿液體速凝劑

國內高性能無(wú)堿液體速凝劑的發(fā)展剛剛起步，技術(shù)還不成熟，仍存在諸如穩定性差、摻量過(guò)高、堿含量偏高、早期強度低、后期強度損失大等諸多急需解決的問(wèn)題。本項目立項旨在解決高性能無(wú)堿液體速凝劑易出現的析晶沉淀等量穩定性問(wèn)題，提高其強度性能，為隧道永久性支護工程提供產(chǎn)品支撐。

本項目基于絮凝學(xué)的基本理論，結合鋁離子的水解規律，采取鋁絡(luò )合的技術(shù)途徑，成功研制出一種無(wú)堿液體速凝劑，以硫酸鋁、聚合物改性納米顆粒，活性氧化鋁等為主要成分，解決了液體速凝劑穩定性差的難題，產(chǎn)品靜置6個(gè)月無(wú)任何沉淀析晶現象。項目開(kāi)發(fā)的高性能無(wú)堿液體速凝劑摻量為6%時(shí)即可滿(mǎn)足GB/T35159-2017《噴射混凝土用速凝劑》要求，產(chǎn)品堿含量小于1.0%，氯離子含量小于0.1%，初凝時(shí)間2分45秒，終凝時(shí)間6分47秒，1d強度可達20MPa以上，28d強度比達120%。

1.基于水泥水化形成鈣礬石網(wǎng)絡(luò )理論，使用改性納米氧化鋁顆粒、功能改性材料，使水泥漿體中快速形成大量鈣礬石網(wǎng)絡(luò )結構而速凝，解決摻量高、適應性差的難題。

2.基于溶度積規則，某二價(jià)離子M²⁺能與OH^-優(yōu)先結合生成M(OH)₂提供晶核，促進(jìn)C₃S水化析出C-S-H凝膠及時(shí)填充空隙，迅速提高漿體密實(shí)度，使砂漿1d強度可達20MPa以上，28d強度比達120%。

3.基于絮凝學(xué)的基本理論，研究了鋁離子的水解規律，采用鋁絡(luò )合技術(shù)、pH調控技術(shù)、無(wú)機凝膠懸浮技術(shù)，解決了無(wú)堿液體速凝劑穩定性差的難題。穩定性較現有水平有明顯提高。

4.提出了快速測定液體速凝劑穩定性的兩種方法。

5.產(chǎn)品中添加增稠觸變組分，應用中成功將噴射回彈率控制在10%左右，低于市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品。

項目實(shí)施期間獲得授權發(fā)明專(zhuān)利6項，發(fā)表論文3篇，已建成年產(chǎn)3萬(wàn)噸規模的高強型無(wú)堿液體速凝劑生產(chǎn)線(xiàn)，產(chǎn)品已在項目產(chǎn)品目前已成功應用于杭紹臺鐵路、廣汕鐵路、滬杭鐵路、衢寧鐵路等國家重點(diǎn)工程項目，經(jīng)現場(chǎng)施工表明：產(chǎn)品在5-8%的摻量下能滿(mǎn)足噴射混凝土施工要求的速凝、早強的指標，噴射混凝土平均回彈量約10%，提高了噴射混凝土的早期強度，耐久性得以提高，各項性能指標完全符合單位工程的施工標準。對施工工人無(wú)任何危害，在節約成本的同時(shí)安全環(huán)保。

▲高性能無(wú)堿液體速凝劑在隧道工程中的應用（一）

在深茂鐵路項目現場(chǎng)，項目成果的摻量≤5%，回彈量約15%，1d強度達到14MPa。項目成果對于降低混凝土的堿集料反應，提高混凝土的耐久性，減少工程后期修復，節約資源、保護環(huán)境，具有十分重要的意義。

▲高性能無(wú)堿液體速凝劑在隧道工程中的應用（二）

▲高性能無(wú)堿液體速凝劑在隧道工程中的應用（三）

▲高性能無(wú)堿液體速凝劑在隧道工程中的應用（四）

江蘇奧萊特新材料股份有限公司專(zhuān)注于混凝土外加劑的研究、開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，被認定為“國家高新技術(shù)企業(yè)”，“江蘇省優(yōu)秀企業(yè)”，連續六年進(jìn)入中國聚羧酸減水劑企業(yè)十強并連續兩年獲得中國外加劑企業(yè)十強，是中國高鐵外加劑持續領(lǐng)跑品牌。

奧萊特打造了一個(gè)行業(yè)內現代化、花園式的研發(fā)、生產(chǎn)基地?；貎?，藍、橙兩種企業(yè)基本色搭配的建筑耀眼奪目，瀝青道路寬敞筆直，草地綠意盎然，花木生機勃勃，園林小品錯落有致，被業(yè)界譽(yù)為“花園式的外加劑企業(yè)”。

奧萊特十分注重研發(fā)的投入，擁有一支研發(fā)實(shí)力強、現場(chǎng)技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗豐富的人才團隊。公司扎根南京，在江蘇、山東、福建、湖北等省份設有多個(gè)辦事處，細致專(zhuān)業(yè)地服務(wù)于每一位客戶(hù)、每一處工程項目，如福廈鐵路、九景衢鐵路、滬蘇通鐵路、連鎮鐵路、杭黃鐵路、商合杭高鐵、衢寧鐵路、濟青鐵路、鄭徐客專(zhuān)、西成客專(zhuān)、寶蘭客專(zhuān)、石濟客專(zhuān)、湖北公安長(cháng)江大橋、福建平潭海峽大橋、滬蘇通長(cháng)江大橋、五峰山長(cháng)江大橋、蕪湖長(cháng)江公鐵大橋、孟加拉帕德瑪大橋、斯里蘭卡國家電視塔等。

北京工業(yè)大學(xué)創(chuàng )建于1960年，是一所以工為主，工、理、經(jīng)、管、文、法、藝術(shù)、教育相結合的多科性市屬重點(diǎn)大學(xué)。1981年成為國家教育部批準的第一批碩士學(xué)位授予單位，1985年成為博士學(xué)位授予單位，1996年通過(guò)國家“211工程”預審，正式跨入國家二十一世紀重點(diǎn)建設的百所大學(xué)的行列。2017年9月，學(xué)校正式進(jìn)入國家一流學(xué)科建設高校行列，8個(gè)學(xué)科躋身2020年QS世界大學(xué)排行榜前500，位列QS2020年世界大學(xué)排名中國內地第32，工程學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、計算機科學(xué)、生物學(xué)與生物化學(xué)6個(gè)學(xué)科進(jìn)入ESI前1％。

北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部成立于2018年1月，自2020年4月開(kāi)始實(shí)體化運行。學(xué)部擁有5個(gè)一級學(xué)科（材料科學(xué)與工程、光學(xué)工程、機械工程、力學(xué)、儀器科學(xué)與技術(shù)）和1個(gè)交叉學(xué)科（資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟），其中國家重點(diǎn)學(xué)科2個(gè)（材料科學(xué)與工程、光學(xué)工程）、北京市高精尖學(xué)科3個(gè)（材料科學(xué)與工程、機械工程、光學(xué)工程），進(jìn)入QS全球大學(xué)學(xué)科排名前250名學(xué)科2個(gè)（材料科學(xué)與工程、機械工程）。擁有北京市重點(diǎn)學(xué)科6個(gè)（材料科學(xué)與工程、機械工程、機械制造及其自動(dòng)化、機械設計及理論、光學(xué)、資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟）、北京市重點(diǎn)建設學(xué)科3個(gè)（工程力學(xué)、機械電子工程、儀器科學(xué)與技術(shù)）。擁有博士后科研流動(dòng)站4個(gè)（材料科學(xué)與工程、機械工程、力學(xué)、光學(xué)工程）。