速凝剂的分类及作用机理

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混凝土中掺加速凝剂的原理

混凝土中掺加速凝剂的原理

混凝土中掺加速凝剂的原理一、引言混凝土作为建筑材料的重要组成部分,承担着支撑建筑物结构、传递荷载、保护钢筋等重要功能。

然而,混凝土具有凝结时间长、强度发展缓慢、易开裂等缺陷,给施工带来了很大的困难。

因此,为了提高混凝土的强度、缩短凝结时间、降低开裂风险,人们研发出了加速凝剂,使混凝土在凝结过程中更加稳定、高效。

二、加速凝剂的定义及分类加速凝剂是指能够促进混凝土早期强度发展的一种化学物质。

根据其来源和化学成分的不同,加速凝剂可以分为天然加速凝剂和人工加速凝剂两大类。

1. 天然加速凝剂天然加速凝剂是指从天然矿物、植物或动物中提取的能够促进混凝土早期强度发展的化学物质。

常见的天然加速凝剂有硅酸盐类、石膏和磷酸盐类。

硅酸盐类加速凝剂是指从天然矿物中提取的或通过人工合成的含有硅酸盐的化学物质,如硅酸钠、硅酸钾、硅酸铝钠等,它们能够通过与水中的钙离子反应生成氧化硅胶和氢氧化物胶体,促进混凝土的凝结。

石膏加速凝剂是指从天然矿物石膏中提取的或通过石膏煅烧得到的化学物质,它能够促进混凝土中水泥的水化反应,形成硬化产物。

磷酸盐类加速凝剂是指从天然矿物中提取的或通过人工合成的含有磷酸盐的化学物质,如三钙磷酸盐、钙磷酸盐等,它们能够与混凝土中的钙离子反应,形成钙磷酸盐硬化产物。

2. 人工加速凝剂人工加速凝剂是指通过合成和加工得到的能够促进混凝土早期强度发展的化学物质。

常见的人工加速凝剂有硝酸盐类、氯化物类、磷酸盐类、铝酸盐类等。

硝酸盐类加速凝剂是指通过硝酸盐与混凝土中的钙离子反应生成氧化亚氮,促进混凝土中的水化反应,形成硬化产物。

氯化物类加速凝剂是指通过氯离子与混凝土中的钙离子反应促进水化反应,形成硬化产物。

常见的氯化物类加速凝剂有氯化钠、氯化钾等。

磷酸盐类加速凝剂和铝酸盐类加速凝剂的作用机理与天然加速凝剂相似,不再赘述。

三、加速凝剂的作用机理加速凝剂能够促进混凝土早期强度的发展,其作用机理主要包括以下几个方面:1. 促进水化反应水泥的水化反应是混凝土中强度发展的关键环节,加速凝剂能够促进水泥的水化反应,使混凝土早期强度得到提高。

速凝剂与早强剂

速凝剂与早强剂

K+ I-
AgI
碘化银胶团示意图(KI过量)
x
( A 胶 ) m n I 核 ( g n 紧 密 x 层) K I 扩x K 散层
胶 粒
胶团
15
电解质盐类对水泥-水体系凝聚过程的影响
胶体粒子的双电层结构
+++++++++
➢ 碱骨料反应:速凝剂大多是强碱性的,容易加剧碱— 骨料反应。
30
早强剂
一、早强剂的种类和作用机理 1.早强剂的分类 2.早强剂的作用机理
二、早强剂对混凝土性能的影响 1.对新拌混凝土性能的影响 2.对硬化混凝土性能的影响
31
早强剂的分类
早强剂可分成无机盐类、有机物类、复合型早强剂3大 类。
无机盐类主要有氯化物、硫酸盐、硝酸盐及亚硝酸盐、 碳酸盐等。无机早强剂是目前用量最大的早强剂原料。 常用的有氯化钙、硫酸钠和硫代硫酸钠。 有机物类主要是指三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸、乙二 醇等。以三乙醇胺应用最多。 复合型早强剂 可以使无机材料和无机材料的复合,也可 以是有机材料与无机材料的复合或有机材料与有机材料 的复合。
(1)预诱导期 硅酸三钙接触水后迅速溶解并放热,约15min内结束。
(2)诱导期 速率极慢,一般持续1~4 h,是水泥浆体在几小时内保持 塑性的原因。初凝时间相当于诱导期的结束。
(3)加速期 反应重新加快,速率随时间增长,出现第二放热峰,达到 峰顶时基本结束(4~8 h)。此时终凝已过,开始硬化。
4
概述之水泥的水化与硬化
硅酸盐水泥熟料单矿物的水化
一、硅酸三钙的水化
3C S2 a in H O 2 O O x C S a 2 i O y H O 2 O ( 3 x )C2a C 3 S n H 2 O C -S -H ( 3 x )CH

水泥速凝剂是什么水泥速凝剂的特性及速凝原理

水泥速凝剂是什么水泥速凝剂的特性及速凝原理

水泥速凝剂是什么水泥速凝剂的特性及速凝原理1.加速水泥凝结:水泥速凝剂能够促进水泥浆体中的化学反应,使其迅速凝结和硬化。

通过加速水泥粒子的凝胶化过程,减少凝结时间。

2.提高早期强度:水泥速凝剂能够提高水泥浆体的早期强度。

在凝结和硬化的过程中,水泥速凝剂能够产生早期强度发展所需的凝胶物质,从而增强水泥的力学性能。

3.调节水泥的凝结时间:水泥速凝剂可以根据需要调节水泥的凝结时间。

通过控制水泥速凝剂的用量和配比,可以实现快速凝结和早期强度提高的需求。

4.增强水泥胶体粘结力:水泥速凝剂可以增强水泥浆体中的颗粒间相互作用力,改善其胶结性能。

这可以减少水泥胶体的孔隙和裂缝,提高水泥的密实度和抗渗透性。

5.提高水泥的稳定性:水泥速凝剂可以提高水泥浆体的稳定性,防止其在搅拌和输送过程中发生分层、沉降等问题。

6.抑制水泥的收缩:水泥速凝剂能够减少水泥浆体的收缩性能,降低水泥的收缩应力和体积变化,减少混凝土裂缝的产生。

水泥速凝的原理:水泥的速凝基本原理是通过改变水泥浆体中的化学和物理特性,使其能够更快速地硬化和凝结。

主要的速凝机理有以下几个方面:1.化学反应机理:水泥速凝剂中的化学成分可以与水泥中的硅酸盐矿物质发生反应,并产生高分子聚合物凝胶。

这些凝胶的形成可以加速水泥的凝结过程,提高早期强度。

2.积极填充机理:水泥速凝剂通过在水泥浆体中形成较大颗粒物质,填充了水泥的孔隙。

这些颗粒物质可以用作水泥凝胶的模板,促进凝结反应的进行。

3.表面活化机理:水泥速凝剂中的活性成分可以改变水泥颗粒表面的化学性质,增加其吸附能力。

这使得水泥能够更好地与水分和其他添加剂发生反应,加快凝结过程。

4.相互作用机理:水泥速凝剂中的添加剂可以与水泥颗粒表面形成化学键和物理吸附力,增强颗粒间的相互作用力。

这可以加强水泥的粘结力,提高早期强度发展。

总之,水泥速凝剂通过改变水泥的化学反应和物理特性,加速水泥的凝结和硬化过程。

其机理涉及化学反应、颗粒填充、表面活化和相互作用等方面,使得水泥能够更快速地凝结和提高早期强度。

速凝剂的分类及作用机理

速凝剂的分类及作用机理

速凝剂的分类及作用机理速凝剂的分类及作用机理李恒乐(重庆文理学院化学与环境科学系)摘要:本文主要介绍了常见各种速凝剂的特点、生产过程以及各种速凝剂在混凝土体系中对水泥水化的作用机理,指出了常见速凝剂的缺陷及其改进的方向和应用的前景。

关键词:速凝剂铝氧矾土碳酸盐水泥混凝土速凝剂是混凝土调凝剂的一种,调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂。

这类外加剂对混凝土的凝结时间和强度发展影响显著,其中有些调凝剂能促使混凝土的凝结,称为速凝剂;有些能显著促进混凝土的强度发展称为早强剂;还有些能明显延缓混凝土的凝结,则成为缓凝剂。

它们对混凝土凝结作用的差异,为各类混凝土工程的质量提供了保证。

速凝剂能使混凝土在很短时间内凝结、硬化,因而广泛应用于喷射混凝土、灌浆止水混凝土及抢修补强工程中。

其的主要性能特点是:⒈ 有较高的早期强度,后期强度降低不能太大。

⒉ 使混凝土喷出或浇筑后3—5min内初凝,10min之内终凝。

⒊ 使混凝土具有一定的黏度,防止喷射混凝土回弹率过高。

⒋ 尽量减小水灰比,防止收缩开裂,提高抗渗性能。

⒌ 对钢筋无锈蚀作用。

速凝剂按其成分大致可以分成以下三类:(一)铝氧熟料—碳酸盐系主要速凝成分为铝氧熟料、碳酸钠以及生石灰。

铝氧熟料是有铝矾土矿(主要成分为NaAlO2,其中NaAlO2含量可达60%—80%)经过煅烧而成。

属于此类速凝剂的产品有红星Ⅰ型、711型、782型等。

红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料(主要成分NaAlO2)、碳酸钠(NaCO3)、生石灰(CaO)按质量比1:1:0.5的比例配制而成,粉磨细度接近于水泥。

成分中偏铝酸钠占20%、氧化钙占20%、碳酸钠占40%,其余为无速凝作用的硅酸二钙、硅酸钠和铁酸钠。

711型速凝剂是有铝矾土、碳酸钠、生石灰按一定比例配合成生料,将生料在1300度左右的高温下煅烧成铝氧烧结块,再将其与无水石膏按质量比3:1(铝氧烧结块:无水石膏)共同粉磨制成。

其中偏铝酸钠占37.5%、无水石膏占25%,其余为硅酸二钙及中性钠盐等。

速凝剂的相关知识

速凝剂的相关知识

速凝剂的相关知识什么是速凝剂?速凝剂是一种用于水泥和混凝土的添加剂,能够促进水泥、混凝土的早期硬化,缩短硬化时间,提高强度和改善耐久性。

速凝剂一般分为无机和有机两类。

其中无机速凝剂主要是金属氯化物、硫酸铵等;有机速凝剂主要是聚羧酸盐、磺酸盐等。

速凝剂的作用原理速凝剂作为水泥和混凝土添加剂,其主要作用是促进硬化过程中产生的水化反应速率,从而使水泥、混凝土在较短时间内发生早期硬化。

无机速凝剂在水泥中起到的作用是形成更多的水化产物,有机速凝剂则能够形成薄而均匀的吸附在水泥颗粒表面的分子层,促进水化反应的进行,从而加速混凝土的硬化速度,提高早期强度。

速凝剂的优点和缺点优点速凝剂可以加速水泥和混凝土的早期强度发展,缩短施工时间和减少成本。

通过使用速凝剂,可以在较短的时间内提高水泥和混凝土的强度,加快开工时间,提高生产效率和节约成本。

此外,速凝剂还可以改善混凝土的耐久性、减少渗水和渗油现象,提高混凝土的质量。

缺点使用速凝剂会增加混凝土的收缩率和干裂倾向,影响混凝土的耐久性。

由于速凝剂能够促进水泥、混凝土中的水化反应,因此在使用过程中需要注意对材料的控制,避免出现过度混凝和龟裂的情况。

此外,速凝剂也有一定的毒性,需要注意使用时的安全性。

速凝剂的使用注意事项控制混凝土材料的质量混凝土的质量对于速凝剂数量的控制至关重要。

混凝土的组成、水胶比、骨料和水泥的品种等都能够影响到速凝剂的使用效果。

因此,在使用速凝剂时,需要注意控制混凝土材料的质量。

严格按要求使用不同种类和品牌的速凝剂使用方法和用量都有所不同,因此在使用时一定要认真阅读使用说明和技术标准,掌握正确的使用方法和用量。

注意安全速凝剂有一定的毒性,使用时需要注意防护措施,避免吸入和接触。

同时,在运输、贮存和使用过程中也需要注意防火和防潮。

结语速凝剂作为水泥和混凝土的添加剂,在现代建筑施工中发挥着越来越重要的作用。

通过对速凝剂的相关知识的深入了解,可以更好地掌握其使用方法和注意事项,提高生产效率和产品质量,确保建筑施工的高效、安全和质量。

速凝剂厂家:速凝剂是怎样起作用的

速凝剂厂家:速凝剂是怎样起作用的

速凝剂厂家:速凝剂是怎样起作用的速凝剂是一种材料,主要用于加速硬化混凝土的过程。

它能够使得混凝土的开始硬化时间缩短,从而提高混凝土的强度。

在建筑行业中,速凝剂经常被用来加速混凝土的硬化过程,节省时间和成本。

速凝剂的分类速凝剂可以分为两类,即化学速凝剂和矿物质速凝剂。

•化学速凝剂:化学速凝剂主要是通过化学反应加速混凝土的水化过程,从而提高混凝土的强度。

化学速凝剂的主要成分包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物等。

•矿物质速凝剂:矿物质速凝剂是指通过粉磨一定的矿物质混合物,混合后能够通过晶体化反应加速混凝土的水化过程,从而提高混凝土的强度。

根据不同的工作环境和技术要求,建筑工程中的速凝剂种类不同。

速凝剂的作用原理速凝剂通过一系列物理和化学作用促进混凝土早期硬化,加速混凝土的硬化时间。

同时,它改善了混凝土在软化时的工作性能和增强了混凝土抗渗性能,从而提高了混凝土的质量和强度。

具体而言,速凝剂之所以能够加速混凝土的硬化时间,是因为它与混凝土中的水分发生化学反应,生成了一些水化反应产物,从而产生高初期强度的混凝土。

速凝剂可以促进混凝土中钙硅酸盐水化反应的进一步发展,使反应产物中连续晶体化程度提高,增加晶体的尺寸和数量,从而提高混凝土的强度和硬度。

此外,速凝剂可以降低水泥水化反应的起始时间和沉淀时间,提高混凝土早期强度和抗裂性能,提高混凝土的耐久性和使用寿命。

速凝剂的应用范围速凝剂在广泛的建筑领域中得到了应用。

它既可用于高层建筑、桥梁、水下作业、地下建设等重载结构的浇筑,也可用于制作轻质混凝土、保温材料、铺路材料等。

在建筑行业中,速凝剂相较于传统混凝土硬化剂具有许多优点。

它可缩短混凝土的硬化时间,并提高混凝土的强度和耐久性,从而满足了长进度和高质量的施工要求。

此外,它还能降低混凝土的温度,减少龟裂和开裂现象,同时也提高了混凝土的整体性能。

总的来说,速凝剂可以大大提高混凝土结构的强度、耐久性和抗裂性能。

作为建筑工程中的重要材料之一,速凝剂将在未来的建筑工程领域得到广泛的推广和应用。

水泥速凝剂是什么 水泥速凝剂的特性及速凝原理

水泥速凝剂是什么 水泥速凝剂的特性及速凝原理

,对钢筋无腐蚀作用;7、原材料易得,价格较低。硫铝酸 盐水泥速凝剂对别的水泥能用吗?这是很多业主在房子装 修中会产生的疑问,水泥速凝剂是不是对所有的水泥有 有用呢?其实,这个问题也不能作否定
的回答,只是使用效果会有所差异而已。一般来说,不 同的水泥品种、不同的用途,最好使用与之相适应的速 凝剂,比如,使用硅酸盐水泥生产水泥砂浆、水泥制品、 发泡水泥板或泡沫混凝土制品,建议使用能
促使硅酸盐水泥快速凝结、快速硬化脱模的PCS-2型或 PCS-3型硅酸盐水泥专用速凝剂;若使用硫铝酸盐水泥或铝 酸盐水泥生产水泥砂浆制品、GRC工艺制品、墙体板材等, 建议使用SAC-I型水
泥专用速凝剂;若使用的是白水泥,生产白水泥砂浆制品、 干粉砂浆、涂料、板材等,建议使用WCS-I型白水泥专用 的速凝剂。以上就是装修网为您介绍的化,并在溶液中析出其水化产物晶体。从而使水泥混 凝土迅速凝结。水泥速凝剂的特性1、对水泥无不利影响, 如钢锈、碱-骨料反应、长期耐久性等;2、有较高的早期 强度,后期强度降低不能太大(小于
30%);3、使水泥喷出后3~5min内初凝,10min之内终凝;4、 尽量减小水灰比,防止收缩过大,提高抗渗性能;5、使水 泥具有一定的粘度,防止回弹过高;6、对施工人员及环境 无不良影响
按主要成分划分,有硅酸盐、碳酸盐、铝酸盐、氢氧化 物、铝盐以及有机类速凝剂。其他具有速凝作用的无机 盐包括氟铝酸钙、氟硅酸镁、氟化物、氯化物等,可作 为速凝剂使用的有机物则有聚丙烯酸、聚甲基
丙烯酸、丙烯酸盐等。水泥速凝剂速凝原理水泥速凝剂 加入水泥后,其主要成分中的铝酸钠、碳酸钠在碱性溶 液中迅速与水泥中的石膏反应形成硫酸钠,使石膏丧失 其原有的缓凝作用,从而导致铝酸钙矿物迅速
装修过程中我们常常会使用到水泥速凝剂,它可以使水 泥快速凝结,从而缩短我们的工期。今天我们就来了解 水泥速凝剂的相关知识。水泥速凝剂是什么水泥速凝剂 是随着水泥混凝土的广泛使用而产生的,并且

混凝土速凝剂使用技巧及注意事项

混凝土速凝剂使用技巧及注意事项

混凝土速凝剂使用技巧及注意事项一、前言混凝土速凝剂作为一种重要的建筑材料,能够有效提高混凝土的硬化速度,缩短施工时间,降低成本,因此在工程建设中得到了广泛的应用。

但是,混凝土速凝剂的使用也存在一些技巧和注意事项,下面将为大家详细介绍。

二、混凝土速凝剂的种类1. 氯离子型混凝土速凝剂氯离子型混凝土速凝剂是通过在混凝土中添加氯离子,与混凝土中的硫酸钙反应,生成氯硬化钙,促进混凝土的硬化。

氯离子型混凝土速凝剂的硬化速度较快,可在短时间内达到预定强度。

2. 硅酸盐型混凝土速凝剂硅酸盐型混凝土速凝剂是通过在混凝土中添加硅酸盐,与水泥中的Ca(OH)2反应,生成硅酸钙胶凝物,促进混凝土的硬化。

硅酸盐型混凝土速凝剂的硬化速度较慢,但硬化后的混凝土强度较高。

3. 磷酸盐型混凝土速凝剂磷酸盐型混凝土速凝剂是通过在混凝土中添加磷酸盐,与水泥反应,生成磷酸钙胶凝物,促进混凝土的硬化。

磷酸盐型混凝土速凝剂的硬化速度较快,但在低温环境下,磷酸盐可能会被分解,影响混凝土的强度。

三、混凝土速凝剂的使用技巧1. 混凝土速凝剂的加入量混凝土速凝剂的加入量应按照混凝土配合比中的水灰比来确定。

一般来说,混凝土速凝剂的加入量为水的0.5-2.0%,但具体的加入量应根据混凝土的实际情况来确定。

2. 混凝土速凝剂的加入时间混凝土速凝剂的加入时间应在混凝土搅拌前进行。

如果混凝土已经搅拌,应在加入速凝剂前停机,将速凝剂均匀地洒在表面上,然后重新启动搅拌机,混凝土速凝剂应在混凝土搅拌时间的10%左右加入。

3. 混凝土速凝剂的搅拌时间混凝土速凝剂的搅拌时间应根据混凝土的硬化速度来确定。

一般来说,硬化速度较快的氯离子型混凝土速凝剂搅拌时间应控制在3-5分钟,硬化速度较慢的硅酸盐型混凝土速凝剂搅拌时间应控制在5-10分钟,磷酸盐型混凝土速凝剂搅拌时间应控制在3-5分钟。

4. 混凝土速凝剂的水泥种类混凝土速凝剂的水泥种类应选择硬磨水泥或超早强水泥,并应根据混凝土的实际情况来确定水泥的种类。

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速凝剂的分类及作用机理李恒乐(重庆文理学院化学与环境科学系)摘要:本文主要介绍了常见各种速凝剂的特点、生产过程以及各种速凝剂在混凝土体系中对水泥水化的作用机理,指出了常见速凝剂的缺陷及其改进的方向和应用的前景。

关键词:速凝剂铝氧矾土碳酸盐水泥混凝土速凝剂是混凝土调凝剂的一种,调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂。

这类外加剂对混凝土的凝结时间和强度发展影响显著,其中有些调凝剂能促使混凝土的凝结,称为速凝剂;有些能显著促进混凝土的强度发展称为早强剂;还有些能明显延缓混凝土的凝结,则成为缓凝剂。

它们对混凝土凝结作用的差异,为各类混凝土工程的质量提供了保证。

速凝剂能使混凝土在很短时间内凝结、硬化,因而广泛应用于喷射混凝土、灌浆止水混凝土及抢修补强工程中。

其的主要性能特点是:⒈ 有较高的早期强度,后期强度降低不能太大。

⒉ 使混凝土喷出或浇筑后3—5min内初凝,10min之内终凝。

⒊ 使混凝土具有一定的黏度,防止喷射混凝土回弹率过高。

⒋ 尽量减小水灰比,防止收缩开裂,提高抗渗性能。

⒌ 对钢筋无锈蚀作用。

速凝剂按其成分大致可以分成以下三类:(一)铝氧熟料—碳酸盐系主要速凝成分为铝氧熟料、碳酸钠以及生石灰。

铝氧熟料是有铝矾土矿(主要成分为NaAlO2,其中NaAlO2含量可达60%—80%)经过煅烧而成。

属于此类速凝剂的产品有红星Ⅰ型、711型、782型等。

红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料(主要成分NaAlO2)、碳酸钠(NaCO3)、生石灰(CaO)按质量比1:1:0.5的比例配制而成,粉磨细度接近于水泥。

成分中偏铝酸钠占20%、氧化钙占20%、碳酸钠占40%,其余为无速凝作用的硅酸二钙、硅酸钠和铁酸钠。

711型速凝剂是有铝矾土、碳酸钠、生石灰按一定比例配合成生料,将生料在1300度左右的高温下煅烧成铝氧烧结块,再将其与无水石膏按质量比3:1(铝氧烧结块:无水石膏)共同粉磨制成。

其中偏铝酸钠占37.5%、无水石膏占25%,其余为硅酸二钙及中性钠盐等。

782型速凝剂是由矾泥、铝氧熟料和生石灰按质量比74.5%:14.5%:11%的比例配制而成,这类速凝剂含碱量高,虽然早期强度发展快,但后期强度降低较大,但加入无水石膏后可以降低一些碱度和提高些后期强度。

(二)铝氧熟料—明矾石系主要成分为铝矾土、芒硝(Na2SO4·10H2O),经过煅烧成为硫铝酸盐熟料后,再与一定比例的生石灰、氧化锌共同研磨而成。

产品的主要成分为:偏铝酸钠、硅酸三钙、硅酸二钙、氧化钙和氧化锌。

如阳泉一号即为此类速凝剂。

这类速凝剂含碱量低一些,且由于加入氧化锌而提高了后期强度,但早期强度的发展却慢了一点。

(三)水玻璃系以水玻璃(硅酸钠)为主要成分,为降低黏度需要加入重铬酸钾,或者加入亚硝酸钠、三乙醇胺等。

其生产方法是将水玻璃调整到波美度30,再适当加入其他辅料。

属于此类速凝剂的产品有NS水玻璃速凝剂。

国外产品有奥地利的西卡-1,瑞士的西古尼特-W。

这类速凝剂凝结、硬化很快,早期强度高、抗渗性好,可以在低温下施工,缺点是收缩大。

前三类速凝剂都是以铝酸盐和碳酸盐或者硅酸钠为主要成分,再与其他无机盐类复合而成,一般的速凝剂都是用粉煤灰复配而成。

(四)其他类型如成分为可溶性树脂的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、羟基胺等制成的低碱有机类速凝剂,这些速凝剂凝结快、强度高。

还有液态速凝剂,它是对粉状速凝剂的改良。

与粉状速凝剂相比,液态速凝剂更容易均匀地分散于混凝土拌合物中,从而可避免硬化混凝土质量波动。

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。

(1)铝氧熟料-碳酸盐系作用机理主要反应如下:Na2CO3+CaO+H2O→CaCO3+2NaOHNaAlO2+2H2O→Al(OH)3+NaOH2NaAlO2+3CaO+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH2NaOH+CaSO4(石膏)→Na2SO4+Ca(OH)2碳酸钠、铝酸钠与水作用生成氢氧化钠,氢氧化钠与水泥中的石膏反应生成过渡性的产物硫酸钠,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。

此外在水化初期,溶液中生成氢氧化钙、硫酸根、三氧化二铝等组分,结合而生成高硫型水化硫铝酸钙,不仅对早期强度发展产生有利影响,也会使水泥浆体中的氢氧化钙浓度降低,从而促进C3S的水化,生成水化硅酸钙凝胶相互交织搭接形成网络结构的晶体而促进凝结。

(2)铝氧熟料-明矾石系作用机理主要化学反应如下:Na2SO4+CaO+H2O→CaSO4+2NaOHCaSO4+2NaOH→Ca(OH)2+NaSO4NaAlO2+2H2O→Al(OH)3+NaOH2NaAlO2+3CaO+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH大量生成的氢氧化钠,消耗了水泥浆体中的硫酸根,促进了C3A的水化反应。

水化热的发生促进了反应进程和强度的发展。

氢氧化铝、硫酸钠具有促进水化作用,使C3A 迅速水化生成钙矾石而加速凝结硬化。

钙矾石的生成进一步的降低了液相中氢氧化钙浓度,又促进了C3S水化,生成水化硅酸钙凝胶,由此而产生了强度。

由于早期大量生成的钙矾石,后期会向单硫型水化硫铝酸钙转化,致使水泥石内部空隙增加,因此,这类早期生成钙矾石产物的速凝剂均会使后期强度下降。

(3)水玻璃系作用机理以硅酸钠为主要成分的水玻璃系速凝剂,主要是硅酸钠与水泥水化产物氢氧化钙反应:Na2O ·nSiO2+Ca(OH)2→(n-1)SiO2+CaSiO3+2NaOH反应中生成大量氢氧化钠,如前所述促进了水泥水化,从而迅速凝结硬化。

液体速凝剂一般都是烧碱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。

因此,在水泥—速凝剂—水的体系中,由于Al2(SO4)3等电解质的竭力,以及水泥粉磨过程中所加石膏的溶解,使水化初期溶液中的硫酸根离子浓度骤增并与溶液中的Al2O3,Ca(OH)2等组分急速反应,迅速声称微针柱状的钙矾石及中间次生成物石膏,这些新生晶体的生长、发展,在水泥颗粒间交叉连生成网络状结构而速凝。

同时速凝剂中的铝氧熟料及石灰,不但提供了有利的放热反应,为整个水化体系提供40o C左右的反应温度,促进了水化产物的形成和发展,从而达到速凝的效果。

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。

常见的国内速凝剂的性能:凝结时间长短除与速凝剂本身成分、掺量及性能有关外,还取决于水泥品种和环境温度。

水泥品种对速凝效果的影响次序为:硅酸盐水泥〉普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥。

这主要是由水泥中C3A、C3S相对含量的多少决定的。

使用时的环境温度对速凝效果影响很大,例如红星Ⅰ型:掺量3% 20O C 初凝2min15s 终凝5min55s10O C 初凝3min45s 终凝11min掺量4% 5 O C 初凝5min25s 终凝13min凡是使用速凝剂的混凝土后期强度都要低一点,为了弥补后期强度的损失,除加强养护外,还可以复合减水剂一起使用,保持相同流动度情况下,由减水降低水灰比来弥补强度损失。

且速凝剂对混凝土的收缩有增大的趋势,这主要是由于水泥早期水化过快。

速凝剂是用量最大的混凝土外加剂,现在市场上的速凝剂都存在碱度过高的缺陷,或多或少的影响着混凝土的强度,因此在生产过程中一定要按照严格的物料配比来生产,使其碱度达到最低;有机类虽然不存在碱度的问题,但是其成本太高,很难在工程上大量使用。

除有机速凝剂之外,快速凝结是随着钙矾石形成和增长而发生的。

液体速凝剂优于粉末状速凝剂也已得到了验证。

生成物安全的无腐蚀性的速凝剂将会进入市场。

速凝剂价格也是个十分敏感的问题。

在市场经济条件下,合理的价格是任何一种速凝剂产品推广应用的前提。

目前国外生产的速凝剂大多数虽然性能优良,但价格偏高。

如2001年在我国进行市场推广的一种意大利速凝剂产品价格为11 000元/t,而我国目前市场上销售的SI KA和MBT系列无碱液态速凝剂价格仅为5 000元//t左右。

我国目前生产和销售的速凝剂产品价格虽然低于进口产品,但与传统速凝剂相比,价格仍偏高。

速凝剂在未来有着很大的发展空间,同时也要求研发新型廉价的产品,从而满足工程上的各种需求,尤其是我国的速凝剂水平还跟发达国家存在着很大的差距,尤其是我国液态速凝剂的发展远远落后于国外,市售速凝剂大多数是粉状速凝剂,施工中普遍存在粉状速凝剂添加不均匀和粉尘较大的问题。

液态速凝剂在使用性能上明显优于粉状速凝剂,这已是业内人士的共识。

尤其是国际上盛行的质量稳定、扬尘少、回弹损失低、喷射作业综合经济效益高的湿喷施工方法的推广应用,在很大程度上有赖于湿喷机械和液态速凝剂的提供。

所以更加要改进我们的技术,加快我国的混凝土外加剂的进步步伐。

【参考文献】[1]严建军.新型复合低碱度水泥速凝剂及其速凝机理的研究:〔硕士学位论文」.武汉:武汉工业大学,1995.[2]黄兰谷,黄其兴,吴忠孚.混凝土外加剂浅说.北京:中国建筑工业出版社,1984.[3]李景山.混凝土外加剂浅议.混凝土,1993(5):43^-45[4]卢璋,吴佩刚,顾德珍.混凝土外加剂概论.北京:清华大学出版社,1985.86-88[5]丁庆军.新型复合低碱度早强速凝剂的研制及其机理的研究鉴定材料.武汉:武汉工业大学,1998.[61李赤波.喷射混凝土问答[M].北京:煤炭工业出版社,1981 ,73[7]谢慈仪.混凝土外加剂作用机理及合成基础[M].重庆:西南师范大学出版社,1993[8]张冠伦.混凝土外加剂原理与应用[M].北京:中国建筑工业出版社,1996[9]青义琢.混凝土速凝剂的研究成果与展望[J].云南冶金,1998,17(1):16一20.[10]曾康生,刘波.喷射混凝土添加剂研究现状与发展趋势[J].中国煤炭,1998, 24(5) : 18一24.[11]潘志华,徐永东.水泥无碱速凝剂的研究[J ].南京化工大学学报,1997,19(2):63一67.(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

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