浅论混凝土速凝剂.docx

1、浅谈混凝土速凝剂上）2015-07-27同济混凝土外加剂本期内容由课题组冀言亮整理速凝剂是一种能够使水泥浆体、砂浆或混凝土迅速凝结硬化，而不过分影响其长期强度的化学 外加剂。自速凝剂开场生产和使用以来，其凭借在速凝与早强方面的显著特点，现己成为喷射 混凝土的重要组成材料之一，特别是随着地卜.工程数量的增多、规模的宏大，速凝剂作为混凝 土的组成材料，不仅越来越重要，而且在某些特定工程更是不可或缺，广泛应用于矿山井巷、 隧道等工程的锚喷支护，以及堵漏与抢修等工程。喷射混凝土的应用速凝剂的应用主要是以喷射混凝土为载体的。喷射混凝土借助喷射机械，利用压缩空气或其他 动力，将掺有速凝剂的拌合物，通过管道

2、输送并以高速喷射到构造外表而凝结硬化，其施工方 法包含了运输、拌合、喷射等多道工序。按照混凝土在喷射口处的状态，喷射施工可分为干式 喷射与湿式喷射两种，而无论干式或湿式的喷射混凝土施工，速凝剂均是必不可少的外加剂。 速凝剂的种类与品质直接影响喷射混凝土的质量，因此，国内外关于喷射混凝土的研究均把速 凝剂放在非常重要的位置。本文筒要介绍速凝剂类型与作用机理，并结合影响速凝剂作用效果的因素，讨论速凝剂实际应 用中的假设干关键要点。1. 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。1.1. 碱性粉状速凝剂主

3、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地”.711型”和782 型三种速凝剂。红星理”速凝剂由铝敏熟料、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幻 氧化钙占20%、碳酸钠占40却 其余为无速凝作用 的硅酸：钙、硅酸钠和铁酸钠等成分。711型”速凝剂是由铝矶土、碳酸钠和生石灰按一定比例配合成生料，将生料在1300CZE右 的高温下锻烧成铝氧烧结块，再将其与无水石膏按质量比3： 1共同粉磨制成。在711型速凝 剂产品中，铝酸钠质量占37.

4、5%,无水石吾质量占25M其余为硅酸二钙和中性钠盐等。在 适宜掺量下，711型”速凝剂可使水泥净浆在5min内初凝，lOmin内终凝，提高混凝土的 早期强度，但会使其28d强度有所降低。782型”速凝剂是由矶泥、铝氧熟料和生石灰按质量比6.78： 1.32： 1.00的比例配制而 成，主要化学成分为A12O3、CaO、SO3、SiO2、Fe2O3 K2O、Na2O等，此类速凝剂含碱 量相对较低，可使混凝土早期强度开展加快，后期强度损失相对较小。1. 2碱性液态速凝剂碱性液态速凝剂主要有硅酸钠型和铅酸盐型两种。硅酸钠型液态速凝剂以钠水玻璃（硅酸钠）为主要成分，为降低黏度需参加重铭酸钾，或亚硝 酸

5、钠、三乙醇胺等成分。其生产方法是将水玻璃调整到波美度30,再适当参加其他辅料。主 要产品有奥地利的西卡-1，瑞士的西古尼特-虬这类速凝剂可加速混凝土的凝结、硬化，早 期强度高、抗渗性好，可以在低温下施工，缺点是收缩大，碱含量仍然很高，混凝土后期强度 也有所损失。铝酸盐型液态速凝剂主要由铝酸钠（约占50%）.氢氧化钠（或碳酸钠）、三乙醇胺与减水剂、 增粘剂等组分溶解于水而制成.其常用掺量一般为胶凝材料质量的2.5%-5.5%o其作用效果 通常受水泥熟料的化学成分、混合材种类和掺量以及水泥的细度等多种因素的影响，并且由于 碱性物质的存在，混凝土后期抗压强度损失较大（20%-25%）.1.3无碱（低

6、碱）粉状速凝剂无碱（低碱）粉状速凝剂是20世纪90年代初开场使用的一类速凝剂。如采用CaC12与 A12（SO4）3夏合制成的无碱粉状速凝剂，可使混凝土后期强度损失减低至15%以卜，但因 C1-的引入会加速钢筋锈蚀，该速凝剂没有得到推广。也有主要是以铝酸钙为主要速凝组分的粉状速凝剂，其掺量在6%-12%o这种速凝剂直接与水 发生反响产生大量水化铝酸钙致使水泥浆体快速凝结，而不与水泥发生化学反响。无碱（低碱）粉状速凝剂虽然碱含量较低，混凝土抗压强度损失相对较小。但这类速凝剂在使 用过程中仍无法消除粉状速凝剂普遍存在的混合不均匀、粉尘大等缺陷，且受潮后会严重影响 它们的速凝效果。实际应用时，这类速

7、凝剂需要在枯燥设备中贮存，阻碍了其推广与应用。1. 4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，并参加了能起到早强和增 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展改性，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、寇酸、链烷醇胺、酰胺、有机醇等改性组分，这也有助于增加 喷射混

8、凝土的粘聚性。目前，以硫酸铝替代局部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，旦组成成分和配制工艺也存在较大差 异。举例如下。1）以硫酸铝为主要组分的速凝剂这种速凝剂中起速凝作用的主要是铝离子，但因为硫酸铝的溶解度较小，溶液不稳定，大局部 存在掺量较高、早期强度偏低和后期强度损失较大的缺点。2）以硫酸铅和铝酸钠为主要组分的速凝剂硫酸铝和铝酸钠在一定条件下可反响生成聚合硫酸铝，使得溶液中铝离子含量增加，然而聚合 硫酸铝的稳定性较差，目前主要采用掺加检定剂和调节pH值的方法来抑制铝离了的水解，延 长其存储期。这类速凝剂对水泥后期强

9、度影响较小，对不同类型的水泥适应性应好。但从根本 上来说，掺加铝酸钠时会不可防止的引入钠离子，这与速凝剂向无碱方向开展的趋势是相悖 的。3）以硫酸铝和氢氧化铝为主要组分的速凝剂硫酸铝和氢氧化铝可.直接反响生成聚合硫酸铝，简化了硫酸铝和铝酸钠反响先生成氢氧化铝再 生成聚合硫酸铝的反响过程，并且最大程度的引入了铝离子。其优点是不会引入碱金属离子， 缺点是氢氧化铝使用比例较大，本钱较高，且这类速凝剂稳定性差，容易沉淀、结晶，不利于 长期储存使用。4）硫酸铝与其他成分搭配制备的速凝剂硫酸铝也可以与氟化钠、硫酸镁等进展配合，形成速凝剂产品。但氟化钠和硫酸镁都存在一定 的缺点。如氟化钠能够促进水泥水化产物

10、的形成，缩短水泥的凝结时间，提高混凝土的强度， 同时还可作为络合物的形成剂，能够与硫酸铝形成稳定的络合物体系，增加铝离了在水溶液中 的稳定性，但缺点是引入了碱金属离子。硫酸镁能提高混凝土的早期强度，改善速凝剂对水泥 的适应性，但掺量过多时会因引入过多的硫酸根离子，增加生成二次钙矶石的可能性，降低混 凝土的耐久性能。2. 速凝剂的作用机理由于水泥凝结硬化过程的复杂性以及速凝剂品种的多样性，迄今为止，研究人员对速凝剂的作 用机理尚未形成十分统一的观点。本文简要介绍两种典型速凝剂的作用机理。2.1、红星工型速凝剂硅酸盐系列水泥中掺入的石音是起缓凝作用的，石膏与C3A反响，形成一定量的钙矶石覆盖 于水

11、泥颗粒外表，阻止水分进一步与水泥矿物成分接触，延缓水泥的凝结。可以设想，如果采 取-定技术手段，消除水泥中石骨的缓凝作用，就可使水泥浆体发生速凝。我国传统的速凝剂 红星型，就是利用这一原理，其组分在水泥接触水的阶段发生了如下反响。1) 生成溶解度更低的盐类：Na2CO3+CaO+H2O-CaCO3+2H2O Na2CO3+CaSO4-CaCO3+Na2SO4铝酸盐水解，并进展中和反响：NaA102+2H20-Al(OH)3+H2ONaAlO2 + 3CaO+7H2O-3CaO -A12O3 6H2O+2NaOH在反响过程中，NaOH会与水泥中的石骨之间建立以卜.平衡关系：2NaOH+CaSO4

12、? Na2SO4+Ca(OH)2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响形成硫酸钠而消除石育 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。这主要是因为混凝十的快速凝结与硬化，必 然导致其内部形成较大缺陷，旦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，由水泥快速水化反响所形成的水化铝酸盐交织搭界的构造并非十分巩固，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

13、浆体后期强度的开 展。2.2以硫酸铝为主要组分的液态速凝剂以硫酸铝为主要组分的无碱液态速凝剂被认为是因导致水泥浆体早期大量形成钙矶石而速凝。 Paglia等对含硫酸铝的无碱速凝剂进展了试验研究，认为这种速凝剂主要是通过硫酸铝促进 钙矶石的形成，从而加速凝结，实现速凝的目的。C. Maltese等通过分析水泥化学组成以 及石骨掺量等影响因素研究了无机酸类无碱速凝剂的作用机理，其结果与Paglia等的观点 类似。Brav。等也同样验证了无碱速凝剂与水泥拌合并加水后，来自速凝剂中的A13 +、可与 C3A和Ca2+迅速发生反响生成钙矶石，从而导致速凝。以硫酸铝为主要组分的液态速凝剂参加水泥浆体中会发

14、生如下化学反响：1)生成次生石育：A12(S04)3 + 3Ca(OH)2 + 6H2O-2A1(OH)3+3CaSO4 -2H2O2)生成钙矶石：C3A+3C&SO4 -2H2O+26H2O-*3CaO -A12O3 -3CaSO4 -32H2OA12 (S04) 3 + 6Ca (OH) 2+26H2O-*3CaO -A12O3 -3CaSO4 -32H2O2A1 (OH) 3 + 3Ca (OH) 2 + 3CaSO4+26H2O-*3CaO -A12O3 -3CaSO4 -32H2O当水泥中参加该类型的速凝剂时，SO42-可与水泥浆中的Ca2+反响生成的次生石胥，由 于其比水泥中的原有

15、石音活性大，因此更易与C3A反响生成钙矶石。另一方面，由反响式可 知，硫酸铝也可与液相中的氢氧化钙直接迅速反响生成钙矶石。科研人员利用扫描电镜SEM 对P -042.5水泥浆体，以及添加了 4 %该种速凝剂的水泥浆体，在不同水化时间时的形貌进 展了观察。如下列图所示：P-042.5水泥浆体及掺加了 4 %以硫酸铝为主要组分的液态速凝剂的水泥浆体，在不同水化 时间的SEM图像(a： P-042.5水泥浆体，水化时间为260min； b：掺加了 4 %以硫酸铝为主要组分的液态 速凝剂的水泥浆体，水化时间为6min； c：掺加了 4 %以硫酸铝为主要组分的液态速凝剂的 水泥浆体，水化时间为260mi

16、n)可以看出，P-0 42.5水泥浆体水化形成的钙矶石集中分布并覆盖于无水矿物外表，阻碍了水 泥的进步水化，从而抑制了浆体的凝结速度。而掺加了 4%以硫酸铝为主要组分的液态速凝 剂的水泥浆体，其所形成的钙矶石，是在水化产物的孔隙间分散分布的。再者，两种浆体中所 生成的钙矶石在形态上也存在着差异：P-0 42.5水泥浆体水化形成的钙矶石较为细长，形如 针状，而掺加了 4%以硫酸铝为主要组分的液态速凝剂的水泥浆体生成的钙矶石那么呈短柱 状，并连接成簇。可以认为，掺加了 4%以硫酸铝为主要组分的液态速凝剂的水泥浆体中，钙 矶石晶体的迅速增多，以及其相互搭接、穿插成网络构造，导致浆体出现了速凝现象。由

17、于文章篇幅限制，本期对速凝剂进展了初步介绍，下期内容中我们将继续探讨影响速凝剂作 用效果的因素以及速凝剂施工中的考前须知，感谢您的阅读！浅谈混凝土速凝剂（下） 2015-08-03同济混凝土外加剂 本期内容由课题组冀言亮整理上一期内容介绍了速凝剂的分类、组成和作用机理，本期将继续讨论影响速凝剂作用效果的因 素和速凝剂施工中的考前须知。3影响速凝剂作用效果的因素速凝剂的作用效果受多重因素的影响，这一点必须引起工程界的高度重视。下面筒要分析。3.1水泥品种水泥品种不同，对速凝剂的使用效果会产生很大影响，具体表现在混凝土的凝结时间、力学强 度和耐久性等方面。如、红星I型速凝剂，当其掺最为水泥质量的2

18、.5%-4%时，对不同来源的普通硅酸盐水泥 均有很好的速凝效果，初凝在lmin-3min,终凝在2min-10min,但对矿渣硅酸盐水泥速凝 效果效差。当红星I型”速凝剂掺量为矿渣硅酸盐水泥质量的4%时，初凝最长会延迟到 lOmin以上。也有文献报导过，铝酸盐系列（为铝酸钠体系，pH值为8-10）的液态碱性速凝 剂应用到不同品种水泥中，在一样掺量下，初凝时间相差2minl5s,而终凝时间可相差 6min28s之久。相比于碱性速凝剂，无碱（低碱）速凝剂的水泥适应性问题更为突出。有研究 说明：水泥的石膏种类和含量、铝酸三钙含量和水泥的细度均是影响无碱（低碱）速凝剂作用 效果的重要因素。3.2速凝剂

19、掺量与其它类型混凝土外加剂-样，速凝剂也存在着最正确掺入量。具体表现在掺量较低时，速凝 效果不明显，而掺量过高时，不仅造成了浪费，同时也引入了更多的不利因素如引入过多的 碱，造成混凝土后期强度损失较大等）。通常在普通硅酸盐水泥中速凝剂的最正确掺量为 2.5%-4.0%（如红星I型”），假设掺量超过4%,凝结时间反而延长，混凝土强度的降低也 会更为严重。3.3水灰比对于喷射混凝土来说，水灰比愈大，速凝效果愈差。较大的水灰比会增大浆体内部水泥颗粒间 的距离，不利于水化产物的搭接、连生，速凝剂加速凝结硬化的效果也不明显。理论上讲，复 合掺加减水剂，可使水泥颗粒的分散更均匀，使水化更易进展，从而会促进

20、速凝剂的速凝效 果，但是，必须严加注意的是，减水剂的相关成分往往对水泥有一定的缓凝作用，往往对速凝 剂的速凝效果却存在一定的负面影响。3.4水泥风化程度水泥风化是由于水泥颗粒吸收空气中的水分和二氧化碳后在其外表形成水化层和碳化层的结 果。喷射混凝土的施工环境和条件远比一般混凝土差，往往水泥储存期较长，其储存水泥的风 化程度对速凝剂的使用效果及喷射混凝土各龄期强度的影响都比拟大。因此，水泥的风化程度 的影响必须加以考虑。4速凝剂的工程应用要点使用速凝剂的目的在于使混凝上能在数分钟甚至瞬间凝结、硬化并建立强度，满足喷射、快速 施或止水堵漏等的特殊要求。而速凝剂的作用效果对水泥本身、速凝剂的掺量、环

21、境因素等 的依赖性都较强，在实际应用中很容易出现即使使用了质量合格的速凝剂也达不到预期效果的 现象，还可能出现因混凝土凝结时间极快而又来不及完成堵漏、抢修施工的现象。因此，在使 用速凝剂的过程中应注意以I、几个方面的问题。4.1充分认识速凝剂与水泥的适应性，正确选择速凝剂的品种和掺量如前所述，速凝剂存在着与水泥适应性的问题，实际应用中，这种适应性问题也随着影响因素 的增多而更加复杂。具体表现为同种速凝剂，其掺量、掺入时间、水泥品种、水泥中石胥品 种和掺量、矿物掺合料的品种和掺量、水泥细度、水泥新鲜度、减水剂、混凝土水灰比，甚至 有时集料中所含的盐类物质等，都会对掺入了速凝剂的混凝土的凝结时间产

22、生很大影响。研究发现：对于粉状速凝剂，速凝剂先与水泥干拌均匀，再加水搅拌，效果要比加水搅拌水泥 浆体后再掺入速凝剂的效果要好；采用新鲜水泥时，速凝剂的作用效果更好；速凝剂对于比外 表积大的水泥的速凝效果，要比比外表积小的水泥好。因此，对于大型喷射混凝土工程来说，为了保证施工质量、提高效率、减少喷射失败引起的损 失，必须在施工前进展大量的试验室试验与试哝验证，正确选择速凝剂的品种、水泥品种并确 定速凝剂的最正确掺量范围。4.2充分认识速凝剂对混凝土强度、体积稳定性与耐久性的影响速凝剂可使水泥浆体的凝结时间大幅缩短，早期强度大大提高，但迅速结晶生长的水化铝酸钙 或钙帆石搭接并穿插其中，虽然也有大量

23、的硅酸盐水化产物填充密实大晶体搭接成的骨架，但 这种硬化构造体的密实性毕竟不如正常凝结的浆体；其次，由于过早形成的铝酸盐水化产物包 覆在硅酸盐水化产物外表，对其进一步水化产生了抑制作用；另一方面，铝酸盐水化产物的稳 定性对浆体液相环境的依赖性强，易发生晶型转变，水化产物发生晶型转变后会导致缺陷增 多，孔隙增大。因此，掺加速凝剂的混凝土，其后期抗压强度和抗折强度往往不及不掺速凝剂 的混凝土。干缩是衡量各类混凝上外加剂品质的一项重要指标。掺有速凝剂的混凝上，由于矿物成分早起 快速水化，结合了比拟多的水分，实际上枯燥过程中蒸发的水分相对较少，但正是由于掺有速 凝剂的混凝土早期的硬化体构造相对较密实，

24、毛细孔半径相对于普通浆体中的毛细孔来说，要 更细小些，因此其收缩率会增大。并旦在工程应用中，为了降低喷射混凝土的回弹率并保证到 达设计强度，掺有速凝剂的混凝土的水泥用量和砂率均比普通混凝土高，致使喷射混凝土的收 缩率一般比同强度等级的普通混凝土高10号-25*。耐久性方面，由于过去喷射混凝土主要用于临时性的喷射支护构造，人们对其耐久性的关注较 少。随着喷射混凝土应用领域的逐步扩展，以及有时要考虑配筋并需保证抗水渗透性、抗碳化 性与抗氯离子渗透性等，人们对掺有速凝剂的喷射混凝土的耐久性关注越来越多。众所周知，混凝土的抗渗性与其内部孔隙构造直接相关，掺有速凝剂的混凝土由于施工操作方 面的原因，较难

25、保证内部质量的均匀性，再加上本身微观构造方面的缺陷，导致混凝土密实度 的波动较大。这一点在施工设计时要予以考虑，另外，也希望喷射混凝土施工技术人员正确掌 握各种速凝剂的使用方法，通过选取适宜的速凝剂品种与掺量，保证施工质量。充分认识速凝剂应用中的儿个关键问题，综合考虑速凝剂的应用特征与具体工程特点，才能合 理利用速凝剂，才可在进展掺速凝剂的混凝土或砂浆配合比设计与施工控制时做到有的放矢。 4.3加强养护，采取必要措施最大程度地防止裂缝工程上，人们普遍认为：喷射混凝土施工后立即凝结硬化，收水快，不需要养护。这种观点是 完全错误的。喷射混凝土施工后仍需至少7d以上的湿养护，一方面防止早期枯燥收缩裂

26、缝， 另一方面也可以增进其强度开展，保证工程质量。实际应用中，喷射混凝土的水泥用景和砂率 都很大，外表蒸发率较大时，更应加强养护，以防止开裂。一般喷射混凝土在终凝后2h,即 应开场喷水养护。一般工程的养护时间不得少于7d,重要工程不得少于14d。每天喷水养护 的次数，以保持外表90%相对湿度为准。相对湿度较高的隧道、洞室或地下、地上封闭环境中 的喷射混凝土，可酌情减少喷水养护次数。对于重要工程，强烈建议采用掺加钢纤维、聚丙烯纤维等措施来提高喷射混凝土的抗裂性。参考文献刘晨，龙世宗，耶燕蓉，颜碧兰.混凝土速凝剂促凝机理新探J.建筑材料学报， 2000, 02:175-181.1 王稷良，宋敬亮，

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28、3-918.4 Maltese C, Pistolesi C, Dal negro E. New high performance liquid alkali free acceleratorsfor wet sprayed concrete: A state of the art about action mechanism andtechnological properties. The federation for structural concrete. Proceedings of the 2nd FIB congress, session 4,Undergroundand foun

29、dation structures, Naples, Italy, June 5-8, 2006: 1-9.5 贺雄& 张迅.液体无碱速凝组分的速凝机理探讨J.隧道建立，2014,12:1131- 1136.6 张力冉，王栋民，张述雄，刘辉，李娟，逢建军.无碱液体速凝剂与水泥的适应性及 水化促凝机理分析J.硅酸盐通报，2014,06:1365-1371.7 陈蜀东，康勇.水泥品种、速凝剂掺量及环境温度对净浆凝结时间影响的试验研究J. 辽宁建材，2010, 01:42-43.8 李付刚，潘志华，傅秀新，周栋梁.高效低碱液态水泥速凝剂的性能及促凝机理研究 J.建井技术，2008, 06:18-20

30、.9 席耀忠.速凝水泥浆体的速凝原因及机理探讨J.中国水泥，2007, 01:52-55.10 唐明，孙亚东.液体中性速凝剂与预拌混凝土的适应性研究J.混凝土， 2006,01:48-50.11 李琼.低碱液体混凝土速凝剂的研究D.北京工业大学，2003.12 施惠生，孙振平，邓凯，混凝土外加剂实用技术大全M,北京：中国建材工业出版 社，2007, 108-116.浅谈混凝土速凝剂（T）2015-08-03同济混凝土外加剂本期内容由课题组冀言亮整理上一期内容介绍了速凝剂的分类、组成和作用机理，本期将继续讨论影响速凝剂作用效果的因 素和速凝剂施工中的考前须知。3影响速凝剂作用效果的因素速凝剂的作

31、用效果受多重因素的影响，这一点必须引起工程界的高度重视。下面简要分析。3.1水泥品种水泥品种不同，对速凝剂的使用效果会产生很大影响，具体表现在混凝土的凝结时间、力学强 度和耐久性等方面。如、红星I型速凝剂，当其掺量为水泥质量的2对不同来源的普通硅酸盐水泥 均有很好的速凝效果，初凝在lmin-3min,终凝在2min-10min，但对矿渣硅酸盐水泥速凝 效果效差。当红星I型”速凝剂掺量为矿渣硅酸盐水泥质量的4%时，初凝最长会延迟到 10min以上。也有文献报导过，铝酸盐系列（为铝酸钠体系，pH值为8-10）的液态碱性速凝 剂应用到不同品种水泥中，在一样掺量下，初凝时间相差2minl5s,而终凝时

32、间可相差 6min28s之久。相比于碱性速凝剂，无碱（低碱）速凝剂的水泥适应性问题更为突出。有研究 说明：水泥的石膏种类和含量、铝酸三钙含量和水泥的细度均是影响无碱（低碱）速凝剂作用 效果的重要因素。3.2速凝剂掺量与其它类型混凝土外加剂-样，速凝剂也存在着最正确掺入量。具体表现在掺量较低时，速凝 效果不明显，而掺量过高时，不仅造成了浪费，同时也引入了更多的不利因素如引入过多的 碱，造成混凝土后期强度损失较大等）。通常在普通硅酸盐水泥中速凝剂的最正确掺量为 2.5%-4.0%（如、红星I型”）,假设掺量超过4%,凝结时间反而延长，混凝土强度的降低也 会更为严重。3.3水灰比对于喷射混凝土来说，

33、水灰比愈大，速凝效果愈差。较大的水灰比会增大浆体内部水泥颗粒间 的距离，不利于水化产物的搭接、连生，速凝剂加速凝结硬化的效果也不明显。理论上讲，复 合掺加减水剂，可使水泥颗粒的分散更均匀，使水化更易进展，从而会促进速凝剂的速凝效 果，但是，必须严加注意的是，减水剂的相关成分往往对水泥有一定的缓凝作用，往往对速凝 剂的速凝效果却存在一定的负面影响.3.4水泥风化程度水泥风化是由于水泥颗粒吸收空气中的水分和二氧化碳后在其外表形成水化层和碳化层的结 果。喷射混凝土的施工环境和条件远比一般混凝土差，往往水泥储存期较长，其储存水泥的风 化程度对速凝剂的使用效果及喷射混凝土各龄期强度的影响都比拟大。因此，

34、水泥的风化程度 的影响必须加以考虑。4速凝剂的工程应用要点使用速凝剂的目的在于使混凝土能在数分钟甚至瞬间凝结、硬化并建立强度，满足喷射、快速 施工或止水堵漏等的特殊要求。而速凝剂的作用效果对水泥本身、速凝剂的掺量、环境因素等 的依赖性都较强，在实际应用中很容易出现即使使用了质量合格的速凝剂也达不到预期效果的 现象，还可能出现因混凝土凝结时间极快而又来不及完成堵漏、抢修施工的现象。因此，在使 用速凝剂的过程中应注意以下儿个方面的问题。4.1充分认识速凝剂与水泥的适应性，正确选择速凝剂的品种和掺量如前所述，速凝剂存在着与水泥适应性的问题，实际应用中，这种适应性问题也随着影响因素 的增多而更加复杂。

35、具体表现为同一种速凝剂，其掺量、掺入时间、水泥品种、水泥中石膏品 种和掺量、矿物掺合料的品种和掺量、水泥细度、水泥新鲜度、减水剂、混凝土水灰比，甚至 有时集料中所含的盐类物质等，都会对掺入了速凝剂的混凝土的凝结时间产生很大影响。研兖发现：对于粉状速凝剂，速凝剂先与水泥干拌均匀，再加水搅拌，效果要比加水搅拌水泥 浆体后再掺入速凝剂的效果要好；采用新鲜水泥时，速凝剂的作用效果更好；速凝剂对于比外 表积大的水泥的速凝效果，要比比外表枳小的水泥好。因此，对于大型喷射混凝土工程来说，为了保证施工质量、提高效率、减少喷射失败引起的损 失，必须在施工前进展大量的试验室试验与试喷验证，正确选择速凝剂的品种、水

36、泥品种并确 定速凝剂的最正确掺量范围。4.2充分认识速凝剂对混凝土强度、体积稳定性与耐久性的影响速凝剂可使水泥浆体的凝结时间大幅缩短，早期强度大大提高，但迅速结晶生长的水化铝酸钙 或钙帆石搭接并穿插其中，虽然也有大量的硅酸盐水化产物填充密实大晶体搭接成的骨架，但 这种硬化构造体的密实性毕竞不如正常凝结的浆体；其次，由丁过早形成的铝酸盐水化产物包 覆在硅酸盐水化产物外表，对其进一步水化产生了抑制作用；另一方面，铝酸盐水化产物的稳 定性对浆体液相环境的依赖性强，易发生晶型转变，水化产物发生晶型转变后会导致缺陷增 多，孔隙增大。因此，掺加速凝剂的混凝土，其后期抗压强度和抗折强度往往不及不掺速凝剂 的

37、混凝土。干缩是衡量各类混凝土外加剂品质的一项重要指标。掺有速凝剂的混凝土，由于矿物成分早起 快速水化，结合了比拟多的水分，实际上枯燥过程中蒸发的水分相对较少，但正是由于掺有速 凝剂的混凝土早期的硬化体构造相对较密实，毛细孔半径相对于普通浆体中的毛细孔来说，要 更细小些，因此其收缩率会增大。并旦在工程应用中，为了降低喷射混凝土的回弹率并保证到 达设计强度，掺有速凝剂的混凝上的水泥用量和砂率均比普通混凝土高，致使喷射混凝上的收 缩率一般比同强度等级的普通混凝土高10%-25%0耐久性方面，由于过去喷射混凝土主要用于临时性的喷射支护构造，人们对其耐久性的关注较 少。随着喷射混凝土应用领域的逐步扩展，

38、以及有时要考虑配筋并需保证抗水渗透性、抗碳化 性与抗氯离子渗透性等，人们对于掺有速凝剂的喷射混凝土的耐久性关注越来越多。 众所周知，混凝土的抗渗性与其内部孔隙构造直接相关，掺有速凝剂的混凝土由于施工操作方 面的原因，较难保证内部质量的均匀性，再加上本身微观构造方面的缺陷，导致混凝土密实度 的波动较大。这一点在施工设计时要予以考虑，另外，也希望喷射混凝土施工技术人员正确掌 握各种速凝剂的使用方法，通过选取适宜的速凝剂品种与掺量，保证施工质量。充分认识速凝剂应用中的几个关键问题，综合考虑速凝剂的应用特征与具体I:程特点，才能合 理利用速凝剂，才可在进展掺速凝剂的混凝土或砂浆配合比设计与施工控制时做到有的放矢。 4.3加强养护，采取必要措施最大程度地防止裂缝工程上，人们普遍认为：喷射混凝土施工后立即凝结硬化，收水快，不需要养护。这种观点是 完全错误的。喷射混凝土施工后仍需至少7d以上的湿养护，一方面防止早期枯燥收缩裂缝， 另一方面也可以增进其强度开展，保证工程质量。实际应用中，喷射混凝土的水泥用量和砂率 都很大，外表蒸发率较大时，更应加强养护，以防止开裂。一般喷射混凝土在终凝后2h,即 应开场喷水养护。一般工程的养护时间不得少于7