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?无碱(低碱)液态速凝剂介绍

无碱(低碱)液态速凝剂

国外对无碱(低碱)液态速凝剂的研究始于20世纪70年代。研究人员使用铝酸钠或铝酸钾、醇胺等配制出了低碱液态速凝剂。其中，铝酸盐作为主要促凝物质，并加入了能起到早强和增稠的作用的醇胺。此类速凝剂碱含量减低至10%-20%，混凝土28d抗压强度比保持在70%-80%之间。随后，研究人员分别利用铝酸钙、铝酸钙和石膏、硫酸铝和冰晶石、硫酸铝等，对铝酸钠或铝酸钾液态速凝剂进行改性，进一步降低了产品的碱含量。为提高液态速凝剂产品的稳定性，还配合使用了无机酸、羧酸、链烷醇胺、酰胺、有机醇等改性组分，这也有助于增加喷射混凝土的粘聚性。

目前，以硫酸铝替代部分碱金属盐类物质所配制的速凝剂，作为新型无碱(低碱)液态速凝剂，在市场上生产与应用较广泛。这类速凝剂品种很多，且组成成分和配制工艺也存在较大差别。

即碱性物质在加水拌合时，可立即与水泥中起缓凝作用的石膏发生反应形成硫酸钠而消除石膏的缓凝作用，使得水泥中C3A迅速发生水化，并在溶液中析出水化铝酸钙进而导致了水泥快速凝结硬化。“红星I型”产品的掺加，虽然可使混凝土快速凝结，并促进早期强度的迅速增长，但混凝土后期强度却远远不及不掺速凝剂者。这主要是因为混凝土的快速凝结与硬化，必然导致其内部形成较大缺陷，且水化铝酸钙易发生晶型转变，也导致浆体内部孔隙率增加。另一方面，由水泥快速水化反应所形成的水化铝酸盐交错搭界的结构并非十分坚固，且早期较快的水化速率，也导致水泥矿物C3S和C2S的后期水化受到抑制，进而影响浆体后期强度的发展。

速凝剂的主要品种及其组成

速凝剂种类繁多，根据性质与状态，大致可以分为碱性粉状、碱性液态、无碱(低碱)粉状和无碱(低碱)液态四大类速凝剂。

碱性粉状速凝剂

主要速凝成分为铝酸盐、碳酸钠和生石灰。国外研究较早的产品主要有日本的海德库斯、前联邦德国的Isocrete等，而我国较传统并有代表性的主要是“红星Ⅰ型”、“711型”和“782型”三种速凝剂。

“红星Ⅰ型”速凝剂由铝氧熟料、碳酸钠、生石灰，按质量比1：1：0.5的比例配制而成，其细度接近于水泥。成分中铝酸钠占20%、氧化钙占20%、碳酸钠占40%，其余为无速凝作用的硅酸二钙、硅酸钠和铁酸钠等成分。

液体无碱速凝剂其促凝机理的观点

液体无碱速凝剂其促凝机理大概有以下几种观点：

1、早期形成的钙矾石加速了硅酸三钙的水化，从而使水泥速凝。该观点主要是针对以铝氧熟料为碱性成分的速凝剂，即铝氧熟料类速凝剂的各个组分与水泥中的石膏反应，产生的也与石膏反应，大大消耗了水泥中石膏的计量，从而使硅酸三钙迅速反应生成钙矾石。同时也降低了氢氧化钙溶液的浓度，进而加速了硅酸三钙的水化，从而加速了水泥的凝结硬化。

2。国外的研究人员通过研究含硫酸铝的无碱速凝剂速凝机理，认为无碱速凝剂主要是通过硫酸铝促进钙矾石形成，从而达到速凝效果；此外研究人员通过分析水泥的化学成分以及石膏掺量等影响因素，研究了无机酸类无碱速凝剂的促凝机理，其研究结果与研究结果极其类似。速凝剂与水泥迅速反应生成结晶的水化铝酸钙，尤其是钙矾石的形成，缩短了水泥浆体的凝结时间，从而达到速凝的效果。