在現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域，噴射混凝土技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于隧道、礦山、邊坡支護(hù)等多種工程項(xiàng)目中。而速凝劑作為噴射混凝土中的關(guān)鍵化學(xué)外加劑，對其性能和施工效果起著至關(guān)重要的作用。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，速凝劑技術(shù)也在不斷創(chuàng)新與進(jìn)步，為建筑工程的質(zhì)量和效率提升作出了重要貢獻(xiàn)。

噴射混凝土：建筑工程的“多面手”

噴射混凝土技術(shù)是一種先進(jìn)的施工技術(shù)，它將膠凝材料、骨料、水和外加劑等混合料通過噴射機(jī)具，以高速度噴射到結(jié)構(gòu)表面，形成堅(jiān)固的混凝土結(jié)構(gòu)層。以這種技術(shù)施工的混凝土具有凝結(jié)時(shí)間快、早期強(qiáng)度增長迅速等特點(diǎn)，能夠快速形成穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)，有效滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工需求。

噴射混凝土的應(yīng)用范圍極為廣泛。在地下工程領(lǐng)域，如地鐵、隧道、涵洞、礦山豎井平巷等，噴射混凝土常被用作初期支護(hù)的關(guān)鍵材料。在建筑物、構(gòu)筑物修復(fù)加固工程中，噴射混凝土可用于修復(fù)損壞的墻體、廠房、料倉、煙囪，以及混凝土柱、板、梁等結(jié)構(gòu)，恢復(fù)其承載能力和使用功能。此外，在地基基坑開挖時(shí)，噴射混凝土能為鉆孔樁墻提供有效支撐，同時(shí)在道路、住宅和堤壩等工程的邊坡及斜坡施工中發(fā)揮重要作用。

噴射混凝土技術(shù)的另一大優(yōu)勢在于其對地理環(huán)境的廣泛適應(yīng)性。在山區(qū)的隧道工程中，它為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了有力支持；在海邊的防波堤建設(shè)中，它有效抵御了海浪的侵蝕，保障了海岸線的安全；在我國“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議的推進(jìn)過程中，這項(xiàng)技術(shù)在不同地理環(huán)境下的相關(guān)工程項(xiàng)目中均得到了廣泛應(yīng)用，為當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

據(jù)市場數(shù)據(jù)顯示，2023年，全球噴射混凝土市場規(guī)模達(dá)到了523億美元，預(yù)計(jì)2026年將達(dá)到715億美元，年復(fù)合增長率為4.5%。2023年全球噴射混凝土速凝劑市場銷售額達(dá)到了7.42億美元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到10.19億美元，2024年-2030年的復(fù)合增長率為4.7%。這些數(shù)據(jù)充分表明，噴射混凝土在建筑工程中占據(jù)重要地位，并且具有廣闊的應(yīng)用前景。

速凝劑：噴射混凝土的“加速引擎”

速凝劑是噴射混凝土中不可或缺的化學(xué)外加劑，它能夠顯著縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度，從而保證噴射混凝土在施工過程中的質(zhì)量和穩(wěn)定性。此外，速凝劑的發(fā)展歷程也見證了我國新材料技術(shù)的不斷進(jìn)步。

SL15 高強(qiáng)型無堿速凝劑

在技術(shù)水平方面，國內(nèi)速凝劑行業(yè)經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展階段。早期主要以無機(jī)鹽類速凝劑為主，技術(shù)較為簡單。隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推進(jìn)，市場不斷出現(xiàn)新的需求，促使企業(yè)加大研發(fā)投入，并積極引進(jìn)吸收國外先進(jìn)技術(shù)，如今部分企業(yè)產(chǎn)品已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。目前，速凝劑的技術(shù)路線呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，其中，無機(jī)鹽類速凝劑（如鋁酸鹽、硅酸鹽等）性能穩(wěn)定、適用性廣，但可能影響混凝土后期強(qiáng)度；有機(jī)類速凝劑（如三乙醇胺、甲酸鈣等）對后期強(qiáng)度影響溫和，但成本相對較高；復(fù)合速凝劑則結(jié)合前兩者的優(yōu)點(diǎn)，注重綜合性能優(yōu)化。近年來，無堿速凝劑迅速興起，其不含堿性物質(zhì)，克服了傳統(tǒng)速凝劑的腐蝕性和堿集料反應(yīng)問題等缺點(diǎn)，生產(chǎn)工藝不斷成熟，成本逐步降低，市場份額穩(wěn)步增長，已廣泛應(yīng)用于隧道工程、礦山支護(hù)、緊急搶修等領(lǐng)域。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，速凝劑的產(chǎn)量規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。2022年全國速凝劑產(chǎn)量達(dá)到816.2萬噸，較往年顯著提升。其中，液體速凝劑憑借優(yōu)良性能和便捷的施工方式，使用量占比已超過80%。

總體而言，國內(nèi)速凝劑行業(yè)在技術(shù)水平、產(chǎn)品種類和產(chǎn)業(yè)規(guī)模等方面都已取得長足發(fā)展，并且隨著建筑等行業(yè)需求的變化及環(huán)保要求的提升，未來仍有較大的發(fā)展空間和潛力。

川藏鐵路工程：噴射混凝土與速凝劑應(yīng)用的典范

川藏鐵路作為我國一項(xiàng)具有重大戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)設(shè)施工程，其建設(shè)過程面臨諸多復(fù)雜工程條件。在這樣的背景下，噴射混凝土技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢，成為關(guān)鍵施工工藝之一。同時(shí)，速凝劑作為噴射混凝土的重要組成部分，在整個(gè)川藏鐵路工程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

川藏鐵路東起四川成都，西至西藏拉薩，全線隧道數(shù)量達(dá)198座，總長1223.451km，占線路總長度的70.2%，且這些隧道地質(zhì)條件極其復(fù)雜。針對不同地質(zhì)條件及應(yīng)用場景的高品質(zhì)速凝劑、特種摻合料的創(chuàng)新應(yīng)用，為隧道初期支護(hù)及施工安全提供了關(guān)鍵的保障。在速凝劑應(yīng)用方面，川藏鐵路對產(chǎn)品性能的要求較高。由于工程地質(zhì)和氣候條件復(fù)雜，對噴射混凝土的凝結(jié)時(shí)間、早期強(qiáng)度及耐久性能提出了更為嚴(yán)格的要求。

川藏鐵路建設(shè)中噴射混凝土的大量使用，為國內(nèi)外速凝劑生產(chǎn)廠家提供了展示平臺(tái)。在眾多速凝劑產(chǎn)品中，江蘇奧萊特新材料股份有限公司（以下簡稱“奧萊特”）的產(chǎn)品憑借卓越性能脫穎而出。奧萊特科研團(tuán)隊(duì)針對川藏鐵路噴射混凝土施工難點(diǎn)，開發(fā)出了一款超早強(qiáng)低回彈型無堿速凝劑，其具有摻量低、凝結(jié)時(shí)間短、小時(shí)強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度無損失、水泥適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。基于該速凝劑，奧萊特科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)的噴射混凝土超高早強(qiáng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)8h抗壓強(qiáng)度達(dá)到12.8MPa1d抗壓強(qiáng)度達(dá)到19.5MPa28d抗壓強(qiáng)度達(dá)到43.5 MPa，完全滿足川藏鐵路C30噴射混凝土8h抗壓強(qiáng)度大于10MPa1d抗壓強(qiáng)度大于15MP的設(shè)計(jì)要求，噴射混凝土平均回彈率低于10%。該團(tuán)隊(duì)產(chǎn)品與技術(shù)的突破，克服了川藏鐵路軟巖大變形、巖爆、突涌等特殊地質(zhì)條件下難以施工的問題，極大縮短施工工期，保障施工順利進(jìn)行，為川藏鐵路安全施工保駕護(hù)航，為高原極端環(huán)境下隧道施工提供了技術(shù)借鑒。

奧萊特項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)服務(wù)川藏鐵路

為保證施工質(zhì)量，奧萊特項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對噴射混凝土施工時(shí)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，內(nèi)容涵蓋原材料質(zhì)量、施工配合比、噴射施工參數(shù)等。盡管在施工過程中遇到了許多問題，如噴射混凝土回彈率突然變高、混凝土超長距離運(yùn)輸、施工等待導(dǎo)致的混凝土工作性能損失，涌水工作面噴射混凝土粘結(jié)力不足等，但項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)均采取了有效措施，包括配合使用減彈劑，混凝土的回彈率從23%降至8%；使用混凝土水化休眠喚醒劑，保證混凝土的工作性能保持長達(dá)6h以上；使用增粘劑提高噴射混凝土的粘結(jié)力解決涌水作業(yè)面噴射混凝土掉塊問題。

川藏鐵路復(fù)雜施工環(huán)境下噴射混凝土的生產(chǎn)與應(yīng)用，為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，有效推動(dòng)了噴射混凝土技術(shù)的發(fā)展。

未來發(fā)展：機(jī)遇與挑戰(zhàn)同行

速凝劑在建筑行業(yè)中作用關(guān)鍵，但目前仍有諸多局限，有專家指出需要在技術(shù)性能、產(chǎn)品種類及應(yīng)用方法上不斷創(chuàng)新與改進(jìn)。

在技術(shù)性能方面，亟須提升速凝劑的環(huán)境適應(yīng)性，確保其在不同水泥、外加劑、摻合料及多變的工作環(huán)境下保持穩(wěn)定的速凝效果。目前，液態(tài)無（低）堿速凝劑雖有優(yōu)勢，但部分產(chǎn)品存在早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度損失大、低溫穩(wěn)定性差等問題。因此，需深入探究速凝劑與水泥等材料的相互作用機(jī)理，優(yōu)化配合比，實(shí)現(xiàn)混凝土早期和后期強(qiáng)度的均衡發(fā)展。

從產(chǎn)品形態(tài)來看，粉狀無堿速凝劑是未來的研究方向之一。相較于液體速凝劑，粉狀速凝劑在復(fù)配的便捷性、存儲(chǔ)期、適用范圍以及成本控制等方面優(yōu)勢明顯。同時(shí)，多功能復(fù)合型速凝劑將成為研發(fā)熱點(diǎn)，以滿足復(fù)雜多變的施工場景需求。此外，進(jìn)一步優(yōu)化綠色環(huán)保型速凝劑產(chǎn)品也是當(dāng)務(wù)之急，需采用更環(huán)保的原材料和生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)過程中的能耗和污染物排放，使速凝劑在整個(gè)生命周期內(nèi)對環(huán)境的影響最小化，從而更好地契合綠色建筑的發(fā)展潮流。針對海洋工程、超高性能噴射混凝土工程等特殊領(lǐng)域，還需開發(fā)具有特殊性能的速凝劑，以滿足特定要求。

在應(yīng)用方法上，數(shù)智化趨勢不可阻擋。隨著智能建造技術(shù)的蓬勃發(fā)展，噴射混凝土的生產(chǎn)與應(yīng)用需與之相適應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)噴射混凝土施工過程的全自動(dòng)化與精準(zhǔn)化，顯著提升施工質(zhì)量和效率。與此同時(shí)，建筑行業(yè)不斷涌現(xiàn)出如3D 打印建筑等新興施工工藝，噴射混凝土及包括速凝劑在內(nèi)的相關(guān)功能性材料的創(chuàng)新與應(yīng)用，將在該領(lǐng)域發(fā)揮積極的作用。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，在未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢下，速凝劑行業(yè)既面臨難得的機(jī)遇，也遭遇嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

一方面，技術(shù)創(chuàng)新為速凝劑行業(yè)注入新活力。研發(fā)方向聚焦于更快的固化速度、更高的早期強(qiáng)度、更好的耐久性能、更優(yōu)的環(huán)保性能，以及數(shù)智技術(shù)在行業(yè)的融合應(yīng)用。隨著我國“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，環(huán)保政策力度加強(qiáng)，綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展成為主流趨勢，這為環(huán)保型速凝劑的市場推廣提供了強(qiáng)大助力。同時(shí)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，規(guī)范了速凝劑的生產(chǎn)和應(yīng)用，促使企業(yè)注重產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)行業(yè)向健康有序方向發(fā)展。

另一方面，速凝劑行業(yè)面臨諸多挑戰(zhàn)。環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，對速凝劑產(chǎn)品及生產(chǎn)過程的能源消耗和溫室氣體排放要求更高，企業(yè)需加大技術(shù)研發(fā)和設(shè)備升級(jí)投入，這可能帶來生產(chǎn)成本增加、利潤降低等問題。

總之，噴射混凝土與速凝劑作為建筑工程中的“黃金搭檔”，在推動(dòng)我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面發(fā)揮了重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，噴射混凝土和速凝劑行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間，為建筑行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

來源：CCPA袁嵐 徐潔

編輯：陳麗媛

審核：徐潔

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