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2022混凝土科學技術獎
【技術革新類】二等獎:噴射混凝土用可再分散性粉狀無堿速凝劑制備成套技術與應用
時間:2023-10-18    來源:CCPA科技工作部    分享:
本項目獲得3項關于可再分散粉狀無堿速凝劑相關發(fā)明專利授權以及7項相關生產線核心設備、復配設備實用新型專利7項,發(fā)表3篇相關產品及應用方面論文。目前該項目開發(fā)的產品已在渝昆高鐵、滇中引水、川藏鐵路等項目獲得實際應用,使用效果獲得合作廠家與工程單位一致好評。


2022年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會

混凝土科學技術獎?技術革新類

項目展示


2022年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學技術獎工作于2022年5月啟動,至2023年1月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經(jīng)過專家評審委員會的初評及終評,共計36個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎16項、三等獎19項,其中“科技進步類”22項、“技術革新類”14項。


二等獎項目

噴射混凝土用可再分散性粉狀無堿速凝劑制備成套技術與應用

主要完成單位:云南凱威特新材料股份有限公司、北京工業(yè)大學

主要完成人:劉瑋、王子明、陳家榮、王莊、趙江、李陽輝、吳現(xiàn)葉


項目概況  

速凝劑是能使混凝土或水泥砂漿迅速凝結硬化的外加劑,廣泛應用于礦山巷道支護、隧道噴射混凝土和噴射砂漿施工、搶修施工中。無堿速凝劑具有安全環(huán)保、無腐蝕、耐久性好、力學性能好、噴射回彈量小等優(yōu)點。國內無堿速凝劑技術發(fā)展很快,與此同時液體無堿速凝劑產品也存在著以下問題:穩(wěn)定性不理想,不宜長期儲存;低溫環(huán)境下容易出現(xiàn)析晶稠化現(xiàn)象,影響正常使用;包裝和運輸成本過高。這些缺陷導致液體無堿速凝劑產品的輻射范圍小,嚴重影響了無堿速凝劑在建筑業(yè)的發(fā)展和推廣。

基于上述液體無堿速凝劑存在的問題,完成單位開展了“噴射混凝土用可分散性粉狀無堿速凝劑制備成套技術與應用”項目的研發(fā),進行了全套自動化生產線的設計、關鍵工藝技術參數(shù)的控制,并結合綜合利用磷化工副產硅膠進行了系統(tǒng)研發(fā),開發(fā)出一系列具有可再分散性能的粉狀無堿速凝劑產品,具有分散速度快、使用方法簡便等特點。

可再分散性粉狀無堿速凝劑產品

主要創(chuàng)新點  

1.發(fā)并形成了可再分散粉狀無堿速凝劑制備技術。采用液體制備-噴霧干燥-超細粉磨技術工藝,先后解決液體階段的原材料選擇,配比設計及優(yōu)化,噴霧干燥階段和超細粉磨的關鍵工藝參數(shù)控制等技術難題。

2.研發(fā)并實現(xiàn)了可分散粉狀無堿速凝劑自動化生產,設計制造了一整套高度自動化的生產設備,包括帶有智能中央控制系統(tǒng)的液體半成品生產設備,專用噴霧干燥機組設備,專用超細粉磨機組設備,自動化包裝堆碼機組設備等。

3.實現(xiàn)了可再分散粉狀無堿速凝劑產品的系列化開發(fā),開發(fā)出常規(guī)型、超早強型、超細速溶型(干、濕噴兩用型)可再分散無堿速凝劑產品,該系列產品可以作為粉狀無堿速凝劑用于干噴法噴射混凝土,也可與水按比例1:1復配成液體無堿速凝劑,用于濕噴法噴射混凝土施工,滿足了不同行業(yè)噴射混凝土施工對速凝劑的差異化需求。

4.項目開發(fā)了與產品配套使用的現(xiàn)場復配設備,并基于工程應用實踐總結出一套現(xiàn)場應用推廣的經(jīng)驗。

5.項目實現(xiàn)了對磷化工副產硅膠的資源循環(huán)利用,將磷化工副產硅膠作為懸浮組分加入可再分散粉狀無堿速凝劑,變廢為寶。


應用效果 

項目完成單位于2021年建成一條年產3萬噸可再分散粉狀無堿速凝劑自動化生產線。該生產線工藝流程緊湊,生產效率高,生產的速凝劑產品質量穩(wěn)定,品質優(yōu)越,產量達到設計要求,進一步擴大了市場應用范圍,提高了競爭力。該項目的創(chuàng)新性、實用性為國內外混凝土外加劑行業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗,在推動行業(yè)進步方面進行了有益探索。

本項目獲得3項關于可再分散粉狀無堿速凝劑相關發(fā)明專利授權以及7項相關生產線核心設備、復配設備實用新型專利7項,發(fā)表3篇相關產品及應用方面論文。目前該項目開發(fā)的產品已在渝昆高鐵、滇中引水、川藏鐵路等項目獲得實際應用,使用效果獲得合作廠家與工程單位一致好評。

帶有智能中央控制系統(tǒng)的液體半成品生產設備

自主選型改進的專用超細粉磨機組設備

水溶型粉狀無堿速凝劑產品及發(fā)貨

可再分散性粉狀無堿速凝劑現(xiàn)場噴射效果


完成單位介紹  

云南凱威特新材料股份有限公司

云南凱威特新材料股份有限公司是集研發(fā)、生產為一體,專注于化學建材新材料研發(fā)和產品創(chuàng)新的高新技術企業(yè)。公司主打產品為HQ無堿速凝劑系列產品,并在云、貴等區(qū)域建有多個生產基地,年產能達50萬噸。公司2020年入選工信部專精特新“小巨人”企業(yè)、2021年入選云南省上市“金種子”企業(yè)名單,并與北京工業(yè)大學等多家高校及科研院所合作,以新技術、新產品、綠色環(huán)保為發(fā)展導向,擁有多項自主知識產權。公司是無堿速凝劑相關國家標準制定的發(fā)起者,是國際標準的制定者。公司致力于以成熟的專業(yè)技術、優(yōu)良的品質、專業(yè)化的技術服務,與全球外加劑企業(yè)、施工單位及各界朋友共謀發(fā)展。

北京工業(yè)大學
北京工業(yè)大學創(chuàng)建于1960年,是一所以工為主,工、理、經(jīng)、管、文、法、藝術、教育相結合的多科性市屬重點大學。1981年成為國家教育部批準的第一批碩士學位授予單位,1985年成為博士學位授予單位,1996年通過國家“211工程”預審,正式跨入國家二十一世紀重點建設的百所大學的行列。2017年9月,學校正式進入國家一流學科建設高校行列,8個學科躋身2020年QS世界大學排行榜前500,位列QS2020年世界大學排名中國內地第32,工程學、材料科學、化學、環(huán)境科學與生態(tài)學、計算機科學、生物學與生物化學6個學科進入ESI前1%。
北京工業(yè)大學材料與制造學部成立于2018年1月,自2020年4月開始實體化運行。學部擁有5個一級學科(材料科學與工程、光學工程、機械工程、力學、儀器科學與技術)和1個交叉學科(資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟),其中國家重點學科2個(材料科學與工程、光學工程)、北京市高精尖學科3個(材料科學與工程、機械工程、光學工程),進入QS全球大學學科排名前250名學科2個(材料科學與工程、機械工程)。擁有北京市重點學科6個(材料科學與工程、機械工程、機械制造及其自動化、機械設計及理論、光學、資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟)、北京市重點建設學科3個(工程力學、機械電子工程、儀器科學與技術)。擁有博士后科研流動站4個(材料科學與工程、機械工程、力學、光學工程)。


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