液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑的發(fā)展歷程

液態(tài)速凝劑蕞初研制的液態(tài)速凝劑堿含量較高，隨著研究的深入，液態(tài)速凝劑的堿含量逐漸降低，市場(chǎng)上出現(xiàn)了無(wú)(低)堿液體速凝劑。20世紀(jì)80年代中期，有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合液態(tài)無(wú)(低)液體速凝劑開(kāi)始生產(chǎn)應(yīng)用。有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合液態(tài)無(wú)(低)液體速凝劑中，有機(jī)成分主要包括各種醇胺、酰胺、有機(jī)醇、羧酸等，無(wú)機(jī)成分主要以硫酸鋁為主。目前，在日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家，無(wú)(低)堿液體速凝劑幾乎占有全部速凝劑市場(chǎng)。

我國(guó)對(duì)于速凝劑的研究起步較晚，開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，早的速凝劑主要是粉狀速凝劑，如紅星Ⅰ型、711型、782型等，但其堿含量較高，后期強(qiáng)度損失較大。到了20世紀(jì)90年代，隨著濕噴技術(shù)引入我國(guó)，國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始重視液態(tài)速凝劑的研究，液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合型液態(tài)速凝劑在我國(guó)開(kāi)始逐步研究與發(fā)展，如潘志華等人研制的NSA液態(tài)無(wú)堿速凝劑，煤炭科學(xué)研究總院北京建井所研制的MJ-2000液態(tài)無(wú)堿速凝劑等。但是目前，我國(guó)對(duì)于液體無(wú)(低)速凝劑的研究還處于初步階段，產(chǎn)品種類雖然較多，但是綜合性能參差不齊，許多產(chǎn)品價(jià)格昂貴，穩(wěn)定性和適應(yīng)性較差，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

速凝劑的作用

低堿速凝劑或者無(wú)堿速凝劑的使用，的確有利于提高噴射混凝土的耐久性和后期強(qiáng)度，但是，這種速凝劑同樣伴隨著很大的缺陷，即這些速凝劑的形態(tài)大都為粉狀，揚(yáng)塵大、與水泥的適應(yīng)性差、噴漿時(shí)回彈率大等是這類速凝劑的特點(diǎn)。目前，這種速凝劑大多應(yīng)用于地面工程中，井下的濕式混凝土噴射工藝不采用此類速凝劑。

為了改善速凝劑在混凝土噴射工藝中的適應(yīng)性、降低噴射回彈率，部分學(xué)者開(kāi)始添加有機(jī)物質(zhì)至傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)速凝劑，一方面是混凝土噴射時(shí)的粘聚性得以提高，一次性噴漿厚度增加、回彈率降低，提高粘聚性的同時(shí)也減少了噴射混凝土中粉塵的產(chǎn)生，另一方面是降低了水灰比，提高了混凝土強(qiáng)度。目前研究了很多有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合型速凝劑，其中醇胺類物質(zhì)、酰胺類物質(zhì)、無(wú)機(jī)羧酸以及有機(jī)減水劑等為使用較多的無(wú)機(jī)成分。

?速凝劑的主要種類

速凝劑的主要種類

國(guó)內(nèi)外地下工程中常用的傳統(tǒng)速凝劑是硅酸鈉(水玻璃，改性硅酸鈉)、鋁酸鹽速凝劑(兩種都是液體形式)，堿土金屬的碳酸鹽{或其氫氧化物, 粉狀)，但是，目前市也有一些新的速凝劑。所有這些外加劑的特征和性能將在后面介紹。

堿土金屬碳酸鹽和堿土金屬的氫氧化物

粉狀的堿土金屬碳酸鹽或氫氧化物以前在噴射混凝土施工中很少應(yīng)用?，F(xiàn)在，它們成為這類混凝土常用的速凝劑，其常規(guī)摻量為水泥重量的2,5％至6％，它們主要是促進(jìn)C3S的水化。一般加入少量的碳酸鋁,可以影響水泥的凝結(jié)時(shí)間。但是，只有當(dāng)大劑量摻入時(shí)，其影響才能被觀察到。采用二種摻量的速凝劑的噴射砼的早期強(qiáng)度，以及與加鋁酸鉀類速凝劑的噴射混凝土性能的比較。