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液态无(低)碱速凝剂研究概述

发布时间:2019-04-23   发布者:admin

  液态无(低)碱速凝剂是一种能够使水泥浆体、砂浆或混凝土迅速凝结硬化而不过分影响其长期强度的化学外加剂。速凝剂按其供应形式,可以分为粉状和液态两类;按照产品酸碱性能,可以分为碱性和无(低)碱两类。

  工程施工中为尽量减少混凝土干喷作业产生的扬尘以及对施工作业人员的伤害,降低混凝土喷射回弹率,提高施工效率和施工质量,目前实际工程中正大力推行湿喷作业。湿喷作业要求使用的速凝剂必须是液态的,于是液态速凝剂应运而生。

  液态无(低)碱速凝剂在国内的应用研究还只是处于起步阶段,液体无(低)碱速凝剂在速凝剂产品中的比重也较小。近年来,随着西卡等国际品牌的液态无(低)碱速凝剂在国内一些大型水电工程中的应用,在一定程度上推动了国内液体无(低)碱速凝剂的发展。

  常用液态速凝剂有硅酸钠型、铝酸钠型、硫酸铝型、硫酸铝钾型等几种速凝剂。其中硅酸钠型液态速凝剂以水玻璃(Na2SiO3)为主要成分,加以重铬酸钾、亚硝酸钠和三乙醇胺等复合而成,这种速凝剂碱性很高。铝酸钠在水中溶解性较大,且为强碱性,因此该类速凝剂也作为碱性速凝剂使用。液态无(低)碱速凝剂可分如下几类:

  硫酸铝型液态速凝剂由无水硫酸铝与其他组分复合配制而成,属于一种液态低碱速凝剂。该类速凝剂品种很多,且组分和配制工艺也存在较大差异。以硫酸铝和铝酸钠为主要成分的低碱型液态速凝剂对水泥后期强度影响较小,对不同类型的水泥适应性良好。而以硫酸铝和氢氧化铝为主要成分的低碱型液态速凝剂则简化了硫酸铝和铝酸钠反应先生成氢氧化铝再生成聚合硫酸铝的反应步骤,但该类液态速凝剂稳定性差,容易沉淀、结晶,不利于长期储存使用。另外,硫酸铝还可以与氟化物、硫酸镁等进行复合配制液态无(低)碱速凝剂。

  有机无机复合速凝剂可解决无机类速凝剂的诸多问题,如可通过增加水泥浆的粘聚性使施工中的混凝土回弹率大大降低。

  液态无(低)碱速凝剂的促凝机理可归纳为两点:(1) 通过促进大量钙矾石的形成达到促凝目的;(2) 通过促进水泥中铝酸三钙的快速水化,从而形成相互交错且紧密连接的钙矾石结构,以此促进水泥的快速凝结硬化。

  液态无(低)碱速凝剂中一般含有增粘成分,在施工过程中可有效降低混凝土拌合物的回弹率,在减少原材料浪费、节约施工成本的同时也降低了碱性湿喷混凝土施工对施工人员身体健康的危害程度。一般而言,在隧洞支护时使用掺加液态无(低)碱速凝剂的喷射混凝土回弹率为15%左右,而使用掺加传统粉状速凝剂的喷射混凝土回弹率为30%左右。可见,采用液态无(低)碱速凝剂极大地降低了混凝土喷射时的回弹率,从而降低施工成本。