有碱无碱液体速凝剂双掺性能的研究作者：马强左勇志张巧丽曹高品闫光杰来源：《当代化工》第11期StudyonthePropertyofDouble-mixtureofAlkaliandAlkali-freeLiquidFlashSettingAdmixtureMAQiang1，ZUOYong-zhi1，ZHANGQiao-li1，CAOGao-pin1，YANGuang-jie2（1.BeijingBuildingConstructionResearchInstituteCo.，Ltd.，Beijng;100039，China;2.;DepartmentofTrainingandResearch，TransportManagementInstituteofMinistryofTransport，Beijng;101601，China）隨着我国高铁、地铁隧道项目的广泛开展，喷射混凝土的使用达成了前所未有的高度，于此同时在军事抢修、强建方面，喷射混凝土也含有十分广阔的应用前景[1]。湿喷混凝土在使用过程中出现的速凝剂掺量过高、混凝土凝结时间过长和后期抗压强度过低等技术难题也日渐显现出来。碱性速凝剂会加剧混凝土后期强度的损失，而无碱速凝剂掺量高，也不利于大量推广应用[2-4]。另外，我国水泥产量大，生产公司多，材料来源和水泥的矿物的差别，使得水泥与速凝剂的适应性问题非常突出[5，6]。以铝酸盐为主的碱性液体速凝剂其重要的作用机理如式下所示。NaAlO2;+2H2O→Al（OH）3+NaOH;;;;;;;;（1）2NaAlO2+3CaO+7H2O→3CaO·Al2O3;·6H2O+2NaOH（2）在反應过程中产生了大量的NaOH，它能够跟水泥中的石膏之间建立下列平衡关系：2NaOH+CaSO4→Ca（OH）2+Na2SO4;;;;;;;（3）速凝剂中的铝酸盐与水泥溶解的钙离子发生水化反映，生成水化铝酸钙，并形成晶核，有助于C3A的进一步水化反映。于此同时，速凝剂的水解打破了水溶液中酸碱平衡，使得水溶液的碱性增强，进而消除了CaSO4的缓凝作用，水化热大量释放，增进了C3S的水化[7]。因此，碱性液体速凝剂的作用效果与水泥中石膏的溶解速度、C3A的含量有着直接的关系，也是决定该类液体速凝剂水泥适应性的核心因素之一[8，9]。以硫铝酸盐为主的液体速凝剂其重要作用机理以下所示。Al2（SO4）3+3CaO+5H2O→3CaSO4·2H2O+2Al（OH）3（4）2NaAlO2+3CaO+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH（5）3CaO·Al2O3·6H2O+3CaSO4·2H2O+24H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（6）速凝剂中的AL2（SO4）3与液相中水泥水化溶出的大量Ca2+快速发生化学反映，生成大量的钙矾石，钙矾石呈针棒状构造，能够促使水泥浆体快速形成搭接;由于石膏被大量地消耗，铝酸盐水化反映加速，水泥浆体温度快速升高，进一步增进了水化反映[2，7]。可见，由于无碱速凝剂本身含有大量的硫酸铝，在钙矾石生成阶段受到水泥中的矿物影响较小，因此水泥适应性优于铝酸盐速凝剂[10]。从以上机理能够看出，AL2（SO4）3和NaAlO2是对于水泥的速凝起到重要作用的离子基团。因此，若能将这些离子一起加入水泥，将含有优良的速凝性能，同时，由于其作用机理的互补性，将给水泥带来更加良好的适应性。本研究的目的是解决现在预拌湿喷混凝土存在的速凝剂掺量过高、凝结时间过长和混凝土后期抗压强度过低三者不匹配的技术难题。采用有碱无碱双组分速凝剂的协同作用，使水泥水化进行二次加速反映，形成更多稳定型水化晶型，同时满足工程需要的低掺量（<5%）、初凝时间短（<5;min）、高抗压强度比（d28>90%、d90>100%）的技术规定。1.1;实验原材料固含量50%的有碱液体速凝剂，市售价格2;600元/t;固含量为50%的无碱液体速凝剂，市售价格为2;400元/t。基准水泥，华新P·O42.5水泥，尖峰P·O42.5水泥。1.2;实验办法按照GB/T35159-《喷射混凝土用速凝剂》规定的办法，测试掺速凝剂后水泥净浆的凝结时间、水泥砂浆1;d抗压强度、28;d抗压强度比和90;d抗压强度保存值。将有碱速凝剂和无碱液体速凝剂按照不同掺量分别加入到水泥净浆中，不同掺量条件下速凝剂对水泥凝结时间的影响成果见表1。表1给出了有碱、无碱液体速凝剂单掺对水泥净浆凝结时间的影响，从表中能够看出，在单掺的条件下，有碱速凝剂达成5%的掺量时方可满足GB/T35159-《喷射混凝土用速凝剂》规程对凝结时间的规定。对无碱速凝剂而言，掺量则要达成6%时，才干满足规程对凝结时间的规定。采用同时掺入的办法将有碱、无碱液体速凝剂按照不同的质量比，依次加入到水泥净浆中，不同掺量对水泥凝结时间的影响成...
