速凝剂:掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。主要种类有无机盐类和物类 [1] 。粉状固体,其掺用量仅占混凝土中水泥用量2%~3%,却能使混凝土在5min内初凝,速凝剂12min内凝结。以达到修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。它们的作用是加速水泥的水化硬化,在很短的时间内形成足够的强度,以保证施工的要求。
生石灰
外形为白色(或灰色、棕白),无定形,在空气中吸收水和二氧化碳。氧化钙与水作用生成氢氧化钙,并放出热量。溶于酸水,不溶于醇。系属无机碱性蚀物品,国家危规编号95006。
生石灰是采用化学吸收法除去水蒸气的常用干燥剂,也用于钢铁、农药、、干燥剂、制革及醇的脱水等。生石灰中一般都含有过火石灰,过火石灰熟化慢,若在石灰浆体硬化后再发生熟化,会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害,石灰在熟化后,还应“陈伏”2周左右。
生石灰与水会发生化学反应,接着就会立刻加热到越300℃的高温。
碳酸钠
碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒。无气味。有碱性。是碱性的盐。有吸水性。露置空气中逐渐吸收 1mol/L水分(约15%)。400℃时开始失去二氧化碳。遇酸分解并泡腾。溶于水(室温时3.5份,35℃时2.2份)和甘油,不溶于。水溶液呈强碱性,pH11.6。相对密度2.53。熔点851℃。116.6mg/kg。有性。可由和碳酸发生化学反应结合而成。溶液呈碱性。
碳酸钠是重要的化工原料,广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、等领域, 用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂,也用于照相术和分析领域。绝大部分用于工业,一小部分为民用。在工业用纯碱中,主要是轻工、建材、化学工业,约占2/3;其次是冶金、纺织、石油、国防、及其它工业。玻璃工业是纯碱的消费部门,每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。
主要种类
碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物
粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。它们成为这类混凝土常用的速凝剂,其常规掺量为水泥重量的2,5%至6%,它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝,可以影响水泥的凝结时间。但是,只有当大剂量掺入时,其影响才能被观察到。这种速凝剂与水泥的反应主要受水泥化学成分、细度和矿物添加剂以及环境温度的影响。
硅酸碱(水玻璃) 硅酸钠、硅酸钾类速凝剂
主要用于湿拌喷射混凝土,它们通常都是液体,而且掺量很大(>10%胶凝材料重量)。可溶性的硅酸盐由于反应生成硅酸钙沉淀而加速凝结。当大剂量使用时,这些促凝剂降低了与基底的粘结力,终,导致砼强度的下降和严重的干缩。一些报道说这些问题已被列入奥地利混凝土学会出版的“喷射混凝土南”中,规定这种速凝剂掺量不过15%,终的强度损失限制在30%以
铝酸钠、铝酸钾 铝酸盐类速凝剂
既可以用干混,又可以用于湿混喷射混凝土工程,常用剂量一般为2.5%~5.5%。铝酸钾比铝酸钠速凝剂有更好的效果,但价格也更高。它们主要是直接参与硅酸盐水泥水化而加速水泥的凝结,与石膏结合,阻止水泥颗粒表面形成钙矾石,而使C3A立即反应,产生大多数喷射混凝土所需要的初始强度。它们的作用通常受水泥的化学成分、细度以及所含的矿物添加剂的影响,但这种影响比所看到的碳酸盐类外加剂的影响要小。终强度将损失为20%~25%。毫无疑问,铝酸盐速凝剂在湿混喷射混凝土工程中应用效果,对厚的衬板甚至板都具有好的施工效果。但是其高碱含量,在地下施工对健康的危害是限制其应用的主要因素。另外,它们在含根的工程和含活性集料的工程应用中都存在问题,后者可能发生碱集料反应。
无碱液体速凝剂
液体无碱速凝剂,有关其应用报导还十分罕见。这类促凝剂可以解决一些碱性速凝剂常见的问题,如,对地下施工环境的危害,碱集料反应的危害,使用过程中高PH值的危害以及对喷射混凝土后期强度的损失等
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