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無堿(低堿)粉狀速凝劑是20世紀(jì)90年代初開始使用的一類速凝劑。如采用CaCl2與Al2(SO4)3復(fù)合制成的無堿粉狀速凝劑,可使混凝土后期強(qiáng)度損失減低至15%以下,但因Cl-的引入會(huì)加速鋼筋銹蝕,該速凝劑沒有得到推廣。
無堿(低堿)粉狀速凝劑雖然堿含量較低,混凝土抗壓強(qiáng)度損失相對較小。
目前,以硫酸鋁替代部分堿金屬鹽類物質(zhì)所配制的速凝劑,作為新型無堿(低堿)液態(tài)速凝劑,在市場上生產(chǎn)與應(yīng)用較廣泛。這類速凝劑品種很多,且組成成分和配制工藝也存在較大差別。
硫酸鋁和氫氧化鋁可直接反應(yīng)生成聚合硫酸鋁,簡化了硫酸鋁和鋁酸鈉反應(yīng)先生成氫氧化鋁再生成聚合硫酸鋁的反應(yīng)過程,并且蕞大程度的引入了鋁離子。其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)引入堿金屬離子,缺點(diǎn)是氫氧化鋁使用比例較大,成本較高。
關(guān)于速凝劑概述
隨著速凝劑噴射混凝土技術(shù)的深入開展以及混凝土后期強(qiáng)度要求,二十世紀(jì)七十年代中后期,國外開始對無(低)堿速凝劑進(jìn)行研究,美國和歐洲各國使用鈣鹽和鋁鹽代替堿金屬鹽研究并生產(chǎn)無堿速凝劑;而日本則主要致力于低堿速凝劑的研究,如P 一500速凝劑,MC一水泥速凝劑,西古尼特一D,西古尼特一w等等。
絕大多數(shù)是在堿金屬鋁酸鹽和碳酸鹽的基礎(chǔ)上,再多添加一些無堿成分,從而降低速凝劑中堿含量。通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)以及工程的應(yīng)用,這些研制出來的無(低)堿速凝劑確實(shí)能大大降低混凝土后期強(qiáng)度損失,但是這些速凝劑也與不同種類、不同強(qiáng)度的水泥存在一定的不適應(yīng)以及工作性較差等問題。直到九十年代末,美國及歐洲各國致力于無堿速凝劑的開發(fā)研究,如瑞士的MBT公司研制出的MEYCOSA系列無堿速凝劑,就能很好的克服傳統(tǒng)速凝劑在施工以及混凝土后期強(qiáng)度損失問題。目前,在美國、日本以及歐洲等發(fā)達(dá)國家?guī)缀醵荚趹?yīng)用液態(tài)無堿速凝劑。
混凝土速凝劑的性能特點(diǎn)
混凝土速凝劑的性能特點(diǎn):
速凝劑的作用是使混凝土噴射到工作面上后很快就能凝結(jié),減少回彈損失,防止噴射混凝土因?yàn)橹亓σ鹈撀?,提高在潮濕或者含水巖層中使用的適應(yīng)性能。速凝劑能顯著縮短混凝土由漿體變?yōu)楣腆w所需的時(shí)間,在幾分鐘內(nèi)就可以使之失去流動(dòng)性并硬化。
速凝劑對混凝土性能影響是多方面,包括對水泥凈漿、砂漿抗裂、水泥凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、混凝土收縮率等都有影響。
環(huán)保型無堿液體速凝劑早期強(qiáng)度高,后期強(qiáng)度無損失,噴射回彈損失小,節(jié)約了材料用料,噴料粘性好,一次噴層可達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。
在噴射砼速凝劑領(lǐng)域有一些新的發(fā)展趨勢,主要針對改善干濕拌混凝土的性能。用外加劑控制水泥的水化,延長初凝時(shí)間,這有利于商品砼遠(yuǎn)距離的輸送。采用速凝劑破壞塑化劑的反應(yīng),在濕拌工藝中突然增加水泥漿的硬度這是一個(gè)新的市場發(fā)展方向。噴射混凝土用特殊膠結(jié)料的發(fā)展是這一領(lǐng)域一個(gè)新的趨向,諸如低硫酸鹽含量膠結(jié)料,快硬膠結(jié)料。
早強(qiáng)劑和速凝劑的區(qū)別與聯(lián)系
混凝土速凝劑是指能夠使混凝土迅速凝結(jié)硬化,而不過分影響混凝土長期強(qiáng)度的外加劑。按照《噴射混凝土用速凝劑》(JC 477-2005)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,摻速凝劑水泥凈漿的初凝時(shí)間不大于5min,終凝時(shí)間不大于12min,摻速凝劑水泥砂漿的1d抗壓強(qiáng)度不小于6MPa,28d抗壓強(qiáng)度比不小于70%。
早強(qiáng)劑和速凝劑標(biāo)準(zhǔn)都對混凝土或砂漿的抗壓強(qiáng)度做出了規(guī)定,尤其是對早期強(qiáng)度進(jìn)行了嚴(yán)格限定。不同的是,摻早強(qiáng)劑的混凝土,其早期強(qiáng)度的蕞低標(biāo)準(zhǔn)取決于同齡期基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度;而摻速凝劑的混凝土,其早期強(qiáng)度的合格與否則取決于摻速凝劑水泥砂漿1d齡期的強(qiáng)度。因此,早強(qiáng)劑和速凝劑的評價(jià)體系大不相同,兩者不可一概而論。