液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑研究概述

　　液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑是一種能夠使水泥漿體、砂漿或混凝土迅速凝結(jié)硬化而不過(guò)分影響其長(zhǎng)期強(qiáng)度的化學(xué)外加劑。速凝劑按其供應(yīng)形式，可以分為粉狀和液態(tài)兩類(lèi);按照產(chǎn)品酸堿性能，可以分為堿性和無(wú)(低)堿兩類(lèi)。

　　工程施工中為盡量減少混凝土干噴作業(yè)產(chǎn)生的揚(yáng)塵以及對(duì)施工作業(yè)人員的傷害，降低混凝土噴射回彈率，提高施工效率和施工質(zhì)量，目前實(shí)際工程中正大力推行濕噴作業(yè)。濕噴作業(yè)要求使用的速凝劑必須是液態(tài)的，于是液態(tài)速凝劑應(yīng)運(yùn)而生。

　　液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用研究還只是處于起步階段，液體無(wú)(低)堿速凝劑在速凝劑產(chǎn)品中的比重也較小。近年來(lái)，隨著西卡等國(guó)際品牌的液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑在國(guó)內(nèi)一些大型水電工程中的應(yīng)用，在一定程度上推動(dòng)了國(guó)內(nèi)液體無(wú)(低)堿速凝劑的發(fā)展。

　　常用液態(tài)速凝劑有硅酸鈉型、鋁酸鈉型、硫酸鋁型、硫酸鋁鉀型等幾種速凝劑。其中硅酸鈉型液態(tài)速凝劑以水玻璃(Na2SiO3)為主要成分，加以重鉻酸鉀、亞硝酸鈉和三乙醇胺等復(fù)合而成，這種速凝劑堿性很高。鋁酸鈉在水中溶解性較大，且為強(qiáng)堿性，因此該類(lèi)速凝劑也作為堿性速凝劑使用。液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑可分如下幾類(lèi)：

　　硫酸鋁型液態(tài)速凝劑由無(wú)水硫酸鋁與其他組分復(fù)合配制而成，屬于一種液態(tài)低堿速凝劑。該類(lèi)速凝劑品種很多，且組分和配制工藝也存在較大差異。以硫酸鋁和鋁酸鈉為主要成分的低堿型液態(tài)速凝劑對(duì)水泥后期強(qiáng)度影響較小，對(duì)不同類(lèi)型的水泥適應(yīng)性良好。而以硫酸鋁和氫氧化鋁為主要成分的低堿型液態(tài)速凝劑則簡(jiǎn)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)步驟，但該類(lèi)液態(tài)速凝劑穩(wěn)定性差，容易沉淀、結(jié)晶，不利于長(zhǎng)期儲(chǔ)存使用。另外，硫酸鋁還可以與氟化物、硫酸鎂等進(jìn)行復(fù)合配制液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑。

　　有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合速凝劑可解決無(wú)機(jī)類(lèi)速凝劑的諸多問(wèn)題，如可通過(guò)增加水泥漿的粘聚性使施工中的混凝土回彈率大大降低。

　　液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑的促凝機(jī)理可歸納為兩點(diǎn)：(1) 通過(guò)促進(jìn)大量鈣礬石的形成達(dá)到促凝目的;(2) 通過(guò)促進(jìn)水泥中鋁酸三鈣的快速水化，從而形成相互交錯(cuò)且緊密連接的鈣礬石結(jié)構(gòu)，以此促進(jìn)水泥的快速凝結(jié)硬化。

　　液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑中一般含有增粘成分，在施工過(guò)程中可有效降低混凝土拌合物的回彈率，在減少原材料浪費(fèi)、節(jié)約施工成本的同時(shí)也降低了堿性濕噴混凝土施工對(duì)施工人員身體健康的危害程度。一般而言，在隧洞支護(hù)時(shí)使用摻加液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑的噴射混凝土回彈率為15%左右，而使用摻加傳統(tǒng)粉狀速凝劑的噴射混凝土回彈率為30%左右?？梢?jiàn)，采用液態(tài)無(wú)(低)堿速凝劑極大地降低了混凝土噴射時(shí)的回彈率，從而降低施工成本。