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速凝剂的主要种类

国内外地下工程中蕞常用的传统速凝剂是硅酸钠(水玻璃，改性硅酸钠)、铝酸盐速凝剂(两种都是液体形式)，碱土金属的碳酸盐{或其氢氧化物， 粉状)，但是，目前市也有一些新的速凝剂。

碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物

粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。现在，它们成为这类混凝土蕞常用的速凝剂，其常规掺量为水泥重量的2，5％至6％，它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝，可以影响水泥的凝结时间。但是，芜湖速凝剂，只有当大剂量掺入时，其影响才能被观察到。这种速凝剂与水泥的反应主要受水泥化学成分、细度和矿物添加剂以及环境温度的影响。

例如，在Cotapata—SantaBasbara(玻利维亚1996)高速公路工程中，一些坡道需用干混喷射混凝土覆盖。根据工程的要求和预算，使用的是火山灰水泥，速凝剂是碳酸盐基粉末。环境温度是5～13℃。第1次试验，

没有测到促凝作用，即使加量高达6％。当加热拌合水的水温时，这个问题才解决，试验得到的适宜的水温是35℃。采用这一措施，混凝土的早期强度达到了设计要求(24h为I0MPa)， 甚至当水温超过70'C时产生了闪凝(这个温度导致***终强度严重下降超过50％)。 这种速凝剂的特点是水泥的***终强度大幅下降，与空白混凝土相比，28天强度明显下降(一般是3 0%～4 0％)，有一些工程甚至下降50％。

低碱速凝剂或者无碱速凝剂的使用，的确有利于提高喷射混凝土的耐久性和后期强度，但是，这种速凝剂同样伴随着很大的缺陷，即这些速凝剂的形态大都为粉状，扬尘大、与水泥的适应性差、喷浆时回弹率大等是这类速凝剂的特点。目前，液体速凝剂价格，这种速凝剂大多应用于地面工程中，井下的湿式混凝土喷射工艺不采用此类速凝剂。

为了改善速凝剂在混凝土喷射工艺中的适应性、降低喷射回弹率，部分学者开始添加有机物质至传统的无机速凝剂，一方面是混凝土喷射时的粘聚性得以提高，一次性喷浆厚度增加、回弹率降低，速凝剂掺量，提高粘聚性的同时也减少了喷射混凝土中粉尘的产生，另一方面是降低了水灰比，提高了混凝土强度。目前研究了很多有机无机复合型速凝剂，其中醇胺类物质、酰胺类物质、无机羧酸以及有机***减水剂等为使用较多的无机成分。

低碱、无碱速凝剂的研发过程就是速凝剂各增效和促凝组分选择的过程。早期的西方发达***研究者采用钙盐或铝盐来取代碱金属盐，例如使用C***2作为速凝剂主要促凝成分，虽然解决了强碱性的问题，但是氯离子的大量引入又使得迅速腐蚀了混凝土中的钢筋，导致支护强度严重受到影响，因此目前已经明确规定喷射混凝土用速凝剂中不得使用C***2。哈拉尔德用一种改性肖酸钙做为主要促凝成分，其分子式可表示为xNH4NO3·yCa(NO3)2·zH2O，式中x=0.092，y=0.500，z=0.826。伯奇等研发了一种合成速凝剂，其主要成分包括铝酸钙、硫铝酸钙、碱性的铝盐和水溶性的多价***盐，当以50份的Al2(SO4)3·6H2O和50份的碱性***铝且掺量为6%（以水泥质量记）配比时，测得的速凝剂初凝时间和终凝时间分别为7min和14min，当配比为30%的Al2(SO4)3·6H2O 、30%的铝酸钙和40%的碱性***铝且掺量为4.0%时，测得1天的抗压强度为15MPa，28天抗压强度为38.3Mpa。