无碱速凝剂用于喷射混凝土的研究

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1、.目录一、前言2二、无碱速凝剂的制备2三、无碱速凝剂的性能研究3（一）无碱速凝剂的掺量对凝结时间的影响3（二）无碱速凝剂对基准水泥强度的影响3（三）无碱速凝剂与减水剂的适应性研究4四、无碱速凝剂的促凝机理5（一）有碱速凝剂的促凝机理5（二）无碱速凝剂促凝机理5五、硬化混凝土抗软水侵蚀性6（一）软水侵蚀及评价方法6（二）掺有碱速凝剂硬化混凝土抗软水侵蚀性7（三）掺无碱速凝剂硬化混凝土抗软水侵蚀性7（四）试验对比7六、无碱速凝剂的工程应用7（一）工程概况8（二）施工用喷射混凝土配合比8（三）施工效果8（四）成本分析8结论11致谢11参考文

2、献11...无碱速凝剂用于喷射混凝土的研究摘要无碱速凝剂用于喷射混凝土已成为现阶段工程领域喷射混凝土的发展趋势，但其生产、使用存在诸多问题，本文结合普通速凝剂（高碱含量）与无碱速凝剂的性能与使用对比，总结各自的适用范围特点，供不同使用条件下的参考。关键词：速凝剂喷射混凝土适应性碱一、前言喷射混凝土技术已广泛应用于地下、地表的各种软弱、破碎地层，成为及时支护不可分割的重要手段。长期以来，喷射混凝土施工中所使用的速凝剂主要是以高碱、粉体的速凝剂为主，这些速凝剂主要是以铝酸盐、碳酸盐为主与其他无机盐复合或以硅酸钠为主再与其他无机盐复合，由于

3、这一系列的速凝剂碱性较大，喷射混凝土的后期强度降低明显，一般混凝土28d强度损失30%~50%；同时还极易发生碱骨料反应，造成混凝土破坏。另外，高碱速凝剂对施工人员的身体也有一定的伤害。而液体无碱速凝剂则可以提高喷射混凝土的后期强度、提高抗渗能力[1]，低碱液体速凝剂已经成为喷射混凝土用速凝剂发展的一个重要方向。国外研制的无碱速凝剂大多使用钙盐和铝盐代替碱金属盐来研制和生产无碱速凝剂，实践证明无碱速凝剂确实大大改善了混凝土后期强度。但施工中往往存在速凝剂对水泥适应性差、料浆和易性差等缺陷。加入少量的适当有机物到无机速凝剂中，能显著改变

4、料浆的粘聚性能。有机物与水泥的作用非常复杂，有的有机物本身也有速凝效果，但一般不单独作为速凝剂使用，总是与无机速凝组分合成为速凝剂。能与无机速凝成分一起使用的有机物很多，如二乙醇胺、链烷醇胺、有机减水剂、羧酸等。有机无机复合速凝剂增加了水泥浆的粘聚性，使混凝土回弹量大大降低。我们对液体无碱速凝剂的配制进行了试验研究，合成出了一种液体无碱速凝剂，其各项性能均能满足标准要求，并对无碱速凝剂的促凝机理进行了探讨。二、无碱速凝剂的制备...在常温下，将无碱速凝剂添加剂、硫酸铝、有机增强剂按一定比例依次加入水中溶解完全并搅拌均匀，得到的灰白色半

5、透明液体即为无碱速凝剂。本文所使用的无碱速凝剂添加剂主要成分是氟硅酸镁铝，采用特殊工艺将磷肥生产企业产生的含氟废气进行洗涤、回收最终制得。在无碱速凝剂添加剂的作用下，硫酸铝在水中的溶解度比较高，按照55%的比例加入水中也能完全溶解，且比较稳定。醇胺类物质有很明显的促凝增强效果，二乙醇胺的适应性要好于三乙醇胺，能够大幅度提高掺速凝剂水泥浆体的早期强度。该无碱速凝剂pH值1~3，密度1.4g/cm3，固含量为40~50%。三、无碱速凝剂的性能研究（一）无碱速凝剂的掺量对凝结时间的影响一般来说，水泥凝结时间随速凝剂掺量的增加而缩短。选用基准

6、水泥，研究了无碱速凝剂的掺量对水泥凝结时间的影响，结果见表1。从表1可知，无碱速凝剂掺入水泥中，凝结时间随掺量的增加而缩短，当无碱速凝剂的掺量为4%时，初凝时间超过5min，终凝时间超过12min，不符合标准要求，速凝剂的掺量增大，凝结时间也越短。表1有碱速凝剂的掺量对基准水泥凝结时间的影响序号无碱速凝剂掺量（%）初凝时间（min）终凝时间（min）124'30"15'44"233'35"7'12"345'55"14'36"4510'51"25'15"表2无碱速凝剂的掺量对基准水泥凝结时间的影响序号无碱速凝剂掺量（%）初凝时间（min

7、）终凝时间（min）147'30">12'262'22"5'32"381'18"2'28"4101'09"2'00"5121'03"1'42"（二）无碱速凝剂对基准水泥强度的影响...新型无碱速凝剂早期强度比较高，28d强度几乎无损失，表2是无碱速凝剂对基准水泥强度的影响。可见，随无碱速凝剂掺量的增加，抗压强度是逐步提高的趋势，且28d抗压强度比均高于100，说明无碱速凝剂不会降低后期水泥砂浆强度。但是，当掺量继续增大时，其抗压强度反而会降低。表3无碱速凝剂对基准水泥砂浆强度的影响序号无碱速凝剂掺量（%）1d抗压强度（MPa）28d抗

8、压强度（MPa）28d抗压强度比（%）107.238.8100244.648.2124369.045.91184810.249.412751011.637.597我们也试验了高碱速凝剂的掺量对水泥砂浆强度的影响，结果见表