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?速凝剂的工程应用要点

速凝剂的工程应用要点

使用速凝剂的目的在于使混凝土能在数分钟甚至瞬间凝结、硬化并建立强度，满足喷射、快速施工或止水堵漏等的特殊要求。而速凝剂的作用效果对水泥本身、速凝剂的掺量、环境因素等的依赖性都较强。

速凝剂可使水泥浆体的凝结时间大幅缩短，早期强度大大提高，但迅速结晶生长的水化铝酸钙或钙钒石搭接并穿插其中，虽然也有大量的硅酸盐水化产物填充密实大晶体搭接成的骨架，但这种硬化结构体的密实性毕竟不如正常凝结的浆体；其次，由于过早形成的铝酸盐水化产物包覆在硅酸盐水化产物表面，对其进一步水化产生了***作用；另一方面，铝酸盐水化产物的稳定性对浆体液相环境的依赖性强，易发生晶型转变，水化产物发生晶型转变后会导致缺陷增多，孔隙增大。因此，掺加速凝剂的混凝土，其后期抗压强度和抗折强度往往不及不掺速凝剂的混凝土。

在工程应用中，为了降低喷射混凝土的回弹率并保证达到设计强度，掺有速凝剂的混凝土的水泥用量和砂率均比普通混凝土高，致使喷射混凝土的收缩率一般比同强度等级的普通混凝土高10%-25%。凝土的抗渗性与其内部孔隙结构直接相关，掺有速凝剂的混凝土由于施工操作方面的原因，较难保证内部质量的均匀性，再加上本身微观结构方面的缺陷，导致混凝土密实度的波动较大。这一点在施工设计时要予以考虑，另外，也希望喷射混凝土施工技术人员正确掌握各种速凝剂的使用方法，通过选取合适的速凝剂品种与掺量，保证施工质量。

速凝剂可使水泥在数分钟内凝结，其作用机理复杂，主要是由于速凝剂各组分之间以及这些组分与水泥中的石膏、矿物成分之间发生一系列的化学反应所致。

碳酸钠、铝酸钠与水作用生成，与水泥中的石膏反应生成过渡性的产物***钠，使水泥浆中起缓凝作用的可溶性的浓度明显降低，此时水泥矿物组分C3A就迅速溶解进入溶液中，水化生成六角板状的C3AH6,将加速水泥浆体的凝固。上述反应所产生的大量水化热也会促进反应进程和强度发展。

液体速凝剂一般都是和铝矾土反应生成主要成分为偏铝酸钠的水溶液，从而起到速凝作用。

速凝剂对新拌混凝土性能的影响主要表现在缩短初、终凝时间，一般都可以做到3～5min内初凝，10min内终凝。

?国外速凝剂研究现状

国外对喷射混凝土速凝剂的研究要追溯到二十世纪三十年代，早投入到工程使用的是由瑞士和奥地利共同研制并顺利应用的“西卡（Sika)”速凝剂（其主要成分是硅酸钠,是一种无味的液体,对***皮肤有腐蚀伤害作用。这种速凝剂掺量为4%时,水泥净浆在1.5min内初凝,3.75min内终凝。1天,3天和28天的抗压强度值分别为10.0,23.0和34.0MPa。）。随后，国外又出现了多种其它成分的速凝剂，其中绝大多数是以碱金属碳酸盐、铝酸盐为主要成分。如前苏联的澳矮斯、瑞典的西古尼特、日本的海德库斯等，这些速凝剂统称为传统速凝剂，该类速凝剂虽然满足施工过程中速凝的要求，但后期强度损失过大，主要原因是含有大量碱性物质。