第一節(jié)  水泥速凝劑的簡介

速凝劑是使水泥混凝土快速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑主要應(yīng)用于噴射混凝土和噴射砂漿工程中。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，速凝劑的使用范圍越來越廣，在地下工程、隧道工程、堤壩邊坡加固、堵漏水工程、滑模工藝施工、道路搶修、噴錨支護(hù)等，大量采用了速凝快硬技術(shù)。速凝劑以它獨(dú)特的效應(yīng)、靈活的適應(yīng)性，引起各國工程技術(shù)人員的重視。（產(chǎn)業(yè) 規(guī)劃 ）

第二節(jié) 水泥速凝劑的使用方法

1、凝結(jié)時(shí)間：初凝1～5min,終凝5～10min,適宜摻量為膠凝材料用量的3—5%；

2、堿金屬含量<1%，無毒、無味、無剌激；

3、細(xì)度：8mm孔篩，篩余物小于10%；

4、噴射砼早期強(qiáng)度高，其28天齡期抗壓強(qiáng)度保存率達(dá)80—100%；

5、噴料粘聚性好，對(duì)鋼筋無銹蝕作用，提高抗?jié)B標(biāo)號(hào)，凝結(jié)快，一次噴層厚，噴拱可達(dá)130mm，噴壁可達(dá)200mm以上。

使用方法

先按噴射混凝土配比把所噴物料攪拌均勻，在噴射時(shí)隨機(jī)添加速凝劑。建議您在使用前選擇適宜摻量及凝結(jié)時(shí)間的測定試驗(yàn)。

速凝劑分為粉狀和液體狀，加入混凝土拌和后，幾分鐘內(nèi)混凝土就凝結(jié)，一般在隧道支護(hù)、邊坡支護(hù)使用。

第三節(jié) 水泥速凝劑的注意事項(xiàng)

嚴(yán)格地說只能是混凝土速凝劑，而不是水泥速凝劑。速凝劑加入混凝土后，其主要成分中的鋁酸鈉、碳酸鈉在堿性溶液中迅速與水泥中的石膏反應(yīng)形成硫酸鈉，使石膏喪失其原有的緩凝作用，從而導(dǎo)致鋁酸鈣礦物迅速水化，并在溶液中析出其水化產(chǎn)物晶體。從而使水泥混凝土迅速凝結(jié)。

注意事項(xiàng):

1,請不要在物料攪拌時(shí)添加該品，因石子、砂子含有大量的水份，速凝劑短期時(shí)間內(nèi)吸水在未噴射時(shí)分解其速凝成份，影響凝結(jié)時(shí)間，降低混凝土強(qiáng)度，將導(dǎo)致噴射砼的不良效果。

2,使用前應(yīng)針對(duì)工程所用水泥品種進(jìn)行試配試驗(yàn)，選好摻量，方可大量使用。存放過期水泥不能用，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水泥不能用。對(duì)速凝劑要求妥善保管，防止受潮結(jié)塊失效。加強(qiáng)早期噴水養(yǎng)護(hù)，確保后期強(qiáng)度。嚴(yán)格掌握好水灰比。滲水漏水的工程必須加大摻量

第四節(jié) 水泥速凝劑的分類

速凝劑大致可分為兩類：一類是由鋁酸鹽和碳酸鹽為主，再復(fù)合其它無機(jī)鹽類組成；另一類則是以硅酸鈉為主要成分，再與其它無機(jī)鹽類復(fù)合而成。蘇聯(lián)從50年代開始 研究 了許多速凝劑，大多數(shù)是以鋁氧熟料（主要成分為鋁酸鈉）復(fù)合其它無機(jī)鹽如氟化鉀、氟化鈉制成；保加利亞使用過碳酸鈉、氟化鈉為主要成分的速凝劑；西德有一種混凝土抗腐蝕速凝劑，采用可溶性樹脂如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、經(jīng)基胺等制成；美國有以丙烯酸鈣為主要成分的速凝劑；在日本速凝劑品種繁多，其市售速凝劑主要成分大多為鋁酸鹽、碳酸鹽、鋁化合物等。我國常用的速凝劑有紅星一型、711型、陽泉一型、堯山型、73牌、782型等。

無堿（低堿）速凝劑

日本研制的無堿速凝劑較少,主要集中在低堿速凝劑的 研究 上。一般都是在堿金屬鋁酸鹽、碳酸鹽的基礎(chǔ)上再加入一些其它無堿成分。Nitto化學(xué)工業(yè)有限公司采用堿金屬硫酸鹽或碳酸鹽再加入一種水溶性鋁鹽或碳酸鎂合成速凝劑。Hirose等研制的一種速凝劑,其成分為70%鋁酸鈣、25%鋁酸鈉和5%碳酸鈉，其中碳酸鈉和鋁酸鈉的粒度均小于149μm。該速凝劑摻量為7%時(shí),水泥漿初凝時(shí)間為40s,終凝時(shí)間為4min，1d抗壓強(qiáng)度為16MPa。近年來，日本在速凝劑方面的 研究 仍以低堿速凝劑為主。美國及歐洲各國使用鈣鹽和鋁鹽代替堿金屬鹽來研制和生產(chǎn)無堿速凝劑，早期使用的CaCl2就是其中的一例。但Cl-的引入會(huì)引起混凝土中的鋼筋銹蝕,所以CaCl2現(xiàn)已不再用作噴射混凝土速凝劑。Harald使用一種改性硝酸鈣做速凝劑，成分為xNH4NO3yCa(NO3)2zH2O。其中x= 0. 092，y= 0. 500，z=0. 826。Burge等使用鋁酸鈣、硫鋁酸鈣、堿性的鋁鹽和水溶性的多價(jià)硫酸鹽合成速凝劑。當(dāng)速凝劑成分為50份的堿性硫酸鋁和50份的Al2(SO4)3·6H2O，以水泥重量的6%摻入時(shí)，水泥漿初凝時(shí)間為7min，終凝時(shí)間為14min。以30%的鋁酸鈣、40%的堿性硫酸鋁和30%的Al2（SO4）3·6H2O為配料的速凝劑，摻量為4. 1%時(shí)，水泥砂漿1d抗壓強(qiáng)度大于15MPa，28d抗壓強(qiáng)度為38. 3MPa。實(shí)踐證明,無堿（低堿）速凝劑確實(shí)能大大減少混凝土后期強(qiáng)度損失。但是，施工中往往存在速凝劑對(duì)水泥種類適應(yīng)性差、料漿和易性差、揚(yáng)塵和回彈大等問題。

有機(jī)無機(jī)復(fù)合型速凝劑

在無機(jī)速凝劑中添加少量有機(jī)物質(zhì)，能顯著改善噴射混凝土拌合料的粘聚性，提高噴射混凝土與基體的粘著力，增加一次噴射厚度；也可減小施工水灰比,提高早期和后期強(qiáng)度;；有的還可扼制施工過程中的揚(yáng)塵，或減少回彈。能與無機(jī)速凝成分復(fù)合使用的有機(jī)物很，如二乙醇胺、鏈烷醇胺、有機(jī)減水劑、羧酸等。

日本曾使用含氧羧酸與無機(jī)物質(zhì)制備有機(jī)無機(jī)復(fù)合型速凝劑。Terashima等將含氧羧酸加入到含有鋁酸鈣、石膏、堿金屬鋁酸鹽和堿金屬碳酸鹽的無機(jī)速凝基料中，得到一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型速凝劑。使用該速凝劑的優(yōu)點(diǎn)是噴射混凝土施工中粉塵小。此外，日本還專門研制多種回彈抑制劑，將抑制劑和無機(jī)速凝成分聯(lián)合使用，能大大減少施工中的回彈量。美國及歐洲各國研制了多種有機(jī)無機(jī)復(fù)合速凝劑。Sommer等使用水溶性的含鋁鹽氟化物與配位劑、胺、增粘劑一起作為速凝劑。據(jù)稱這種速凝劑與含堿速凝劑相比,抗壓強(qiáng)度發(fā)展快;與市面上以硫酸鋁和有機(jī)酸為基礎(chǔ)的無堿速凝劑相比,后期不會(huì)形成鈣礬石而引起混凝土開裂。配料如果為水55%、氫氧化鋁12%、氫氟酸25%、配位劑0. 5%、胺7. 5%,摻量為6%時(shí),水泥漿初凝時(shí)間為6min,終凝時(shí)間為20min。Sommer等人還使用含氟的鋁鹽和含鋁鹽的硫酸鹽研制速凝劑。含氟的鋁鹽由Al(OH)3或Al2O3與HF反應(yīng)而得,其中就添加了胺（烷基胺、鏈烷醇胺）、增粘劑等有機(jī)成分。此外，美國及歐洲各國還采用硝基乙醇、二乙醇胺、乙二醇、氨基酸的衍生物等有機(jī)物與無機(jī)速凝成分聯(lián)合使用，制備有機(jī)無機(jī)復(fù)合速凝劑。有機(jī)無機(jī)復(fù)合速凝劑確實(shí)解決了無機(jī)速凝劑存在的諸多問題。如增加了水泥漿的粘聚性使施工中回彈量大大減少,粉塵濃度大幅度降低。但這種速凝劑大多數(shù)屬于粉狀速凝劑，施工中容易產(chǎn)生速凝劑在混凝土拌合料中分散不均勻,進(jìn)而引起混凝土質(zhì)量波動(dòng)問題。

液態(tài)速凝劑

液態(tài)速凝劑是對(duì)粉狀速凝劑的改良。與粉狀速凝劑相比，液態(tài)速凝劑更容易均勻地分散于混凝土拌合物中，從而可避免硬化混凝土質(zhì)量波動(dòng)。上世紀(jì)80年代早期,日本研制過含堿量較高的液態(tài)速凝劑。平野健吉將堿金屬鋁酸鹽和堿金屬碳酸鹽分別溶于水（兩者的濃度均為20%～ 40%），然后將0. 1%~ 1%葡萄糖酸加入到堿金屬鋁酸鹽或堿金屬碳酸鹽中，再將兩者混合，得到了穩(wěn)定性好的液態(tài)速凝劑。其中葡萄糖酸的作用主要是防止氫氧化鋁從溶液中沉淀下來。Hosokawa等研制的一種液態(tài)速凝劑,含有Al2O3和SO3,且Al2O3/SO3(摩爾比)=0. 35~ 0. 5。據(jù)稱Al2O3/SO3（摩爾比）=0. 43時(shí)，它具有良好的速凝效果。

 

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