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速凝剂碱性对水泥混凝土的影响分析

 
  混凝土速凝剂发展迅速,应用日益广泛,不但在地下隧道,矿山井巷支护中,这种锚喷支护技术应用的比例越来越高。传统速凝剂多为粉状速凝剂,且碱性较大,对喷射混凝土后期强度损失影响很大,同时对施工人员造成一定的伤害。目前,速凝剂正朝着低碱(无碱)、液态发展。国外最早是由瑞士和奥地利研制的西卡(Sika)速凝剂,这种速凝剂的主要成分为硅酸钠,是一种无味的液体,对人体的皮肤有强烈的腐蚀伤害作用。70年代相继出现了以铝酸盐、碳酸盐为主要成分的速凝剂,被称为传统碱性速凝剂。而且由于其施工简单,在建筑物的加固、结构修复及各种护坡中都全面应用。国内在喷射混凝土施工中,多采用碱性速凝剂,对混凝土的后期强度削减较大,一般强度损失在20%~40%,而且回弹率大,这样既浪费材料又影响喷射混凝土的施工质量。要提高喷射混凝土的性能简单有效的办法就是复合出低碱性并使水泥混凝土强度发展良好的速凝剂。
  庐江矾矿速凝剂厂从水泥的水化机理入手,速凝剂对水泥强度的影响。针对目前国内速凝剂存在的普遍问题,在反复试验研究的基础上,选出一种辅料,制成可降低速凝剂碱性、增加喷射料粘度的复合型水泥速凝剂-D型速凝剂,其强度保有率最高。同时研究了水灰比对掺有D型速凝剂的水泥强度的影响,试验结果水灰比越大,强度降低越多。选择低碱性的水泥速凝剂,以区别与其它高碱性水泥速凝剂。AI2(SO4)3掺量在2%~4%之间时,随着掺量增大,初凝和终凝时间变短,掺量为4%时,初凝为14分,终凝为25分;K2SO4掺量在2%~4%之间可以缩短水泥凝结时间,提高强度,掺量为4%时,初凝为12分,终凝23分,当掺量超过4%时,后期强度会下降;NaF的速凝效果十分显著,当其掺量只有0.2%时就可以使水泥的初凝时间控制在5分钟之内,终凝时间控制在10分钟之内。与传统的高碱性外加剂不同,低碱性速凝剂可显著提高喷射混凝土早期强度,一天强度可达
9.6MPa,而且后期强度发展良好,28天强度达到45.5MPa。
低碱性速凝、早强物质,采用外加剂复配的方法,通过对水泥凝结时问,强度检验的手段,进行了正交试验,确定了一种喷射混凝土用低碱性速凝外加剂的配方。通过试验结果可以得出,AI2(SO4)3掺量在2%~ 4%之问时.随着掺量增大,初凝时问和终凝时问变短,掺量为4% 时,初凝为14分,终凝25分;K2SO4掺量在2% 一4%之闻可以缩短水泥凝结时问,掺量为4% 时,初凝为12分,终凝23分,当其掺量超过4%时.后期强度会下降;NaF的速凝效果十分显著,当掺量只有0.2% 时就可以使水泥的初凝时问控制在5分钟,终凝控制在10分钟。与传统的高碱性外加剂不同,低碱性速凝剂可显著提高喷射混凝土早期强度,1天强度可达9.6MPa,而且后期强度发展良好,28天强度达到45.5MPa。

关键字:三元牌水泥快速凝固剂作用机理及用途

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