速凝剂凝结时间影响因素分析.pdf

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1、材料研究与应用广东建材2014年第3期速凝剂凝结时间影响因素分析郑靓王元光(广东省建筑科学研究院)【摘要】采用正交试验设计研究了搅拌时间、搅拌方式、水泥品种和速凝剂种类等因素对速凝剂凝结时间的影响。结果表明，水泥品种是影响凝结时间最重要的因素。基于上述分析结果，建议在对速凝剂凝结时间的检验中，宜采用工程实际用水泥代替基准水泥。【关键词】速凝剂；凝结时间；正交试验；水泥速凝剂是一种能够加速水泥或混凝土凝结硬化的外加剂，是喷射混凝土施工的必备材料，能使水泥或混凝土在几分钟内迅速凝结硬化，早期强度得到显著提高，广泛应用于交通、水利、矿山、隧道及抢修工程中[1

2、～圈。速凝剂作为一种调凝剂，其最主要的性能当属掺速凝剂后水泥或混凝土的凝结时间。国家行业标准JC477-2005《喷射混凝土用速凝剂》对掺速凝剂水泥凝结时间的检验方法和技术要求作了详细规定H]。规范要求采用基准水泥(符合OB8076-2008附录A要求)进行试验[5]。试验结果须符合以下要求：一等品的初凝时间不超过3min，终凝时间不超过8min；合格品的初凝时间不超过5min，终凝时间不超过12min。标准中对凝结时间的技术要求为强制性条款，必须执行，即凝结时间不符合标准技术要求的速凝剂产品不得在工程中使用。喷射混凝土施工中，凝结时间的控制对施工质量

3、、安全、进度以及施工的连续性尤为重要。喷射混凝土凝结时间通常与速凝剂掺量、拌合均匀性、拌合时间、水泥品种、速凝剂种类、环境条件等诸多因素相关。由于实验室与工地现场在施工工艺、环境条件控制等方面存在巨大差异，因此，有必要对影响速凝剂凝结时间的各种因素进行分析，找出影响其性能的关键因素，进而为速凝剂的正确应用提供科学依据。本文以速凝剂凝结时间为出发点，采用正交试验方法，对影响速凝剂凝结时间的各项因素进行分析，以期正确指导喷射混凝土速凝剂的检验与工程应用。2试验2．1正交试验设计本文依据国家行业标准jc477—2005《喷射混凝土一20一用速凝剂》对速凝剂凝

4、结时间性能进行测定，对影响凝结时间的各种因素进行正交试验，找出影响凝结时间的重要因素。为了简化试验与分析过程，选用三水平四因素正交试验方案，见表1所示。重点研究搅拌时间、搅拌方式、水泥品种及速凝剂种类等四种因素对凝结时间的影响。其中因素1为搅拌时间，三水平分别为20s、25s和30s；因素2为搅拌方式，三水平分别为机械快搅、机械慢搅和人工搅拌；因素3为水泥品种，三水平分别为基准水泥P·I42．5R、华润P·042．5水泥、华润P·II42．5R水泥；因素4为速凝剂种类，三水平分别为JB牌速凝剂、NF牌速凝剂、Jx牌速凝剂。2．2凝结时间测定在标准JC4

5、77—2005要求的环境条件下进行试验，试验前一天将试验用水放置于20℃环境条件下静置备用。准确称取4008水泥和1609水，按照各个厂家推荐的掺量准确称取速凝剂。在正式加水搅拌之前，为使水泥与速凝剂能够混合均匀，对水泥和速凝剂进行预均化。即将水泥和速凝剂共同置于净浆搅拌锅内，先用搅拌勺手动搅拌lmin，使得混合料初步混合，然后置于净浆搅拌机上以快速搅拌方式搅拌3min，使混合料充分混合均匀。然后再将称量好的水加入混合料中分别按照广东建材2014年第3期材料研究与应用机械快速搅拌、机械慢速搅拌和人工搅拌三种方式进行浆体的搅拌。根据标准GB／T1346—

6、2011测定水泥的凝结时间。测试中选取三个测点，当其中有两个及以上测点达到初凝或终凝的要求时，即认为初凝时刻或终凝时刻，否则继续测试。试验中为了排除试验人员技能水平、熟练程度等因素可能带来的影响，采用两人平行试验的方式，以确定上述试验操作过程的重现性与试验结果的可靠性。3结果与分析3．1显著性差异分析试验结果如表2所示，凝结时间结果以分钟min表示。首先对两名试验员的试验结果进行显著性差异分析，以排除人为因素对试验结果的影响。本文采用统计学中常用的显著性分析方法一假设性检验来进行分析。假设性检验亦称之为“显著性检验”，是用来检验样本与样本，样本与总体有

7、无本质性差别的统计学方法[引。假设性检验的基本步骤为：(1)建立假设，通常需要建立两个假设：归属假设H0和对立假设H，。Ho：u=uo(剜Ep≤uo)，H1：u>uoHo：u=uo(或tJ≥uo)，H1：u

8、绝域w中，从而作出拒绝归属假设的决定，其发生的概率为犯第一类错误的概率，也称为拒真概率，记为a