无碱速凝剂的促凝机理及应用试验研究

发布时间：2019-07-31 19:35

【摘要】：速凝剂是一种能够加快水泥或混凝土凝结和硬化速度的调凝剂，是现代喷射混凝土施工过程中的重要组成材料之一。速凝剂种类繁多，根据速凝剂的性质和状态，大致可以分为碱性粉状、无碱粉状、碱性液态和无碱液态四大类。相比传统碱性速凝剂，无碱速凝剂具有碱含量低、对水泥和混凝土后期强度影响小、便于喷混凝土湿法作业、施工工作面环境良好、对人体健康无害和不会引起掺速凝剂混凝土碱骨料反应等诸多优点，正逐步取代传统碱性速凝剂。目前对无碱速凝剂的研究大多集中在速凝剂产品的研发上，对无碱速凝剂的促凝机理和应用的研究相对较少。本文采用宏观和微观相结合的手段，通过适应性试验、喷混凝土工艺性试验、微观试验等研究液态无碱速凝剂的性能、与水泥、减水剂、粉煤灰等混凝土材料之间的适应性，探讨无碱速凝剂对喷射混凝土性能的影响，揭示无碱速凝剂的促凝机理；并通过比较现有液态无碱速凝剂试验方法，提出了适用于液态无碱速凝剂检测的检验方法。研究结果表明：液态无碱速凝剂在凝结时间上与传统速凝剂相差较小，相比传统速凝剂稍好；无碱速凝剂的后期抗压强度、后期抗压强度增长率和强度比等方面明显优于传统速凝剂，无碱速凝剂和传统速凝剂各龄期胶砂抗压强度均呈对数增长关系。通过比较建材行业标准（JC477-2005）和中国长江三峡集团企业标准（TGPS·T31-2005）对无碱速凝剂的性能检测结果可知，三峡集团企业标准更能客观的反应液态无碱速凝剂的性能，JC477-2005已不能满足无碱混凝土速凝剂的品质检测要求，本文在参考国内外相关速凝剂性能检测标准的基础上编写了《喷射混凝土用液态无碱速凝剂》（草稿）。液态无碱速凝剂与水泥、粉煤灰和减水剂之间的适应性有一定的差异。无碱速凝剂的凝结时间主要受水泥中混合材含量、石膏掺量、C3A和C3S含量等因素的影响；粉煤灰对无碱速凝剂的凝结时间和各龄期抗压强度均有较大的影响，粉煤灰掺量为30%左右时速凝剂的凝结时间最佳，无碱速凝剂的水泥胶砂抗压强度比与粉煤灰掺量之间呈线性增长趋势；无碱速凝剂与聚羧酸高性能减水剂的适应性良好。无碱速凝剂的水泥水化热、XRD和SEM等试验结果表明，无机有机复合型液态无碱速凝剂的性能主要受其无机成分的控制，有机成分对其性能和作用机理无太大的影响；液态无碱速凝剂对水泥的水化作用主要体现在早期，，对后期几乎不起作用。掺8%速凝剂30min水泥净浆硬化体有较多短柱状的AFt（钙矾石）生成，这些AFt晶体相互交错搭接，使得掺速凝剂水泥净浆结构具有更好的致密性，提高早期强度；无碱速凝剂的促凝机理主要是通过促进水泥浆体水化初期的水化反应，从而促进早期水泥浆体中AFt的大量生成来达到促凝的目的；SEM照片显示，生成的AFt液相以化学反应-沉淀析出途径生成，AFt晶体呈短柱状、随机取向，无序分布于整个硬化体空间，直接导致水泥浆体快速凝结硬化；通过提高掺无碱速凝剂浆体结构的致密性来达到保证后期强度发展的目的。喷混凝土室内和施工工艺试验结果表明，液态无碱速凝剂对喷射混凝土后期强度影响较小，掺无碱速凝剂喷混凝土的施工回弹率稍高于掺低碱速凝剂。
【图文】：

无碱速凝剂的促凝机理及应用试验研究

不同品种无碱混凝土速凝剂凝结时间

无碱速凝剂的促凝机理及应用试验研究

图 3-2 不同类型混凝土速凝剂凝结时间比较图图 3-3 不同品种无碱混凝土速凝剂各龄期胶砂抗压强度-2 可知，无碱混速凝剂和传统速凝剂在凝结时间方面差别碱速凝剂和液态低碱速凝剂的凝结时间略短于传统速凝
【学位授予单位】：长江科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU528.042

【参考文献】