速凝劑

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　　速凝劑是指一種能促進水泥或混凝土快速凝結的化學外加劑。

　　速凝劑種類繁多，根據速凝劑的性質和狀態，大致可以分為鹼性粉狀、無鹼粉狀、鹼性液態和無鹼液態4大類。

　　鹼性粉狀和鹼性液態速凝劑(通常稱為“傳統速凝劑”)存在以下幾個問題：①後期強度損失大；②較高的鹼含量，一方面造成對施工人員的腐蝕，損害人體健康，另一方面也可能引起混凝土鹼骨料反應，導致混凝土強度和耐久性下降；③揚塵多，回彈量大；④ 不便於噴射混凝土濕法作業等。

　　無鹼粉狀速凝劑雖然其鹼含量低，但在施工過程中普遍存在添加不均勻和粉塵大的問題。近年來，高鹼粉狀速凝劑研發和應用比重逐漸減少。

　　液態無(低)鹼混凝土速凝劑(通常稱為“新型速凝劑”)能有效剋服粉狀高鹼速凝劑的上述問題，正逐步取代傳統粉狀高鹼速凝劑 。

　　我國在1965年前後才開始速凝劑的研究工作，早期生產的產品有紅星I型速凝劑、711型速凝劑、73牌速凝劑、陽泉I型速凝劑、782型速凝劑和J85型速凝劑。其中後面幾種產品均是在紅星I型速凝劑的基礎上發展起來的。711型速凝劑以鋁氧熟料和無水石膏為主要原料磨細製成；73牌速凝劑採用重鹼(主要成分為NaHCO₃)代替純鹼煅燒熟料；陽泉I型速凝劑採用芒硝代替純鹼燒結鋁氧熟料；782型速凝劑採用礬泥、鋁氧熟料、石灰配料；J85型速凝劑加入了粘稠成分，改善了速凝劑的適應性，料漿粘稠性好。回彈量較少。與紅星I型速凝劑相比，它們鹼含量都稍低一些，但由於都採用了鋁氧熟料配料，仍屬鹼性速凝劑範疇。上世紀90年代以後，我國開發了多種新型速凝劑產品，主要有無鹼(或低鹼)速凝劑、有機無機複合型速凝劑及無鹼液態速凝劑3種。

　　(1)無鹼(低鹼)速凝劑

　　我國無鹼(低鹼)速凝劑大多數是由Al₂O₃，CaO，SiO₂，Al₂(SO₄)₃和Ca(OH)₂等成分組成的。8604低鹼速凝劑主要成分為Al₂O₃，Al₂(SO₄)₃，Ca(OH)₂，NaAlO₂。及α-SiO₂等，pH值為7～8，無毒無腐蝕性。速凝劑加入後，水泥料漿具有很好的粘聚性，能起到降低回彈、抑制粉塵及增大一次噴層厚度的作用。速凝劑摻量為4%～6%左右時，水泥凈漿初凝時間為2min左右，終凝時間因水泥品種不同而相差較大；混凝土28d強度保留率大於90%。這種速凝劑的缺點是混凝土早期強度較低，1d抗壓強度只有6MPa左右。類似的產品還有長沙礦山研究院研製的AC型速凝劑和煤炭科學研究總院北京建井所研製的MJ-2000無鹼速凝劑。

　　此外，也有使用早強礦物作為速凝成分的無鹼粉狀速凝劑。作者和徐永東等曾利用石灰石、礬土、助熔劑CaF₂ 和一些化學試劑合成水泥礦物型無鹼速凝劑。該速凝劑主要成分為C₁₂A₇和C₁₁A₇·CaF₂，摻量為8%時，水泥凈漿初凝時間小於2min；與少量石灰複合添加，速凝效果更佳。閔盤榮等採用合適比例的鈣質和鋁質原料，經加熱處理後粉磨並加入適量的外加劑，合成一種水泥礦物型速凝劑。摻量為4%～6%時，水泥凈漿初凝時間小於5min，終凝時間小於10min；同時水泥砂漿28d抗折強度提高15%，抗壓強度提高10%。摻入該速凝劑的混凝土，28d抗壓強度提高10%～25%。但此類速凝劑摻量較大.且需要高溫煅燒，因此熱耗較大、成本高，而且也是粉狀的。

　　(2)有機無機複合型速凝劑

　　我國曾把有機減水劑、三乙醇胺加入到無機速凝成分中，來增加噴射料漿的和易性和噴射混凝土早期強度。中鐵隧道集團科研所研製的高性能防水噴射混凝土用粉狀速凝劑由鋁氧熟料、填充材料和增強組分組成。其中填充材料為粉煤灰，增強材料為FDN(萘磺酸甲醛縮聚物)減水劑和三乙醇胺。速凝劑配比為鋁氧熟料：FDN ：三乙醇胺：粉煤灰=52.7：10：1：36.3。摻量為3%時，初凝時間為2min左右，終凝時間為5min左右，28d抗壓強度保留率為87%～92%。

　　(3)無鹼液態速凝劑

　　我國無鹼液態速凝劑的研究是和無鹼速凝劑及有機無機複合型速凝劑的研究同時起步的，但其成分和研製方法迄今尚未見詳細報道。北京工業大學和北京新港水泥製造有限公司研製的SL型低鹼液態速凝劑有SL-1型和SL-2型兩種產品。SL-1型呈橘黃色，摻量為5%時，水泥凈漿3min初凝，5min30s終凝；1d、3d和28d的水泥膠砂抗壓強度分別為18.1，45.4和55.9MPa。SL-2型呈乳白色，摻量為7.0 %時.能使水泥凈漿3min初凝，10min終凝；1d、3d和28d的水泥膠砂抗壓強度分別為19.8，32.7和53.0MPa。此外，還有由鄭國強等研製的HL-801型液態速凝劑及石家莊鐵道學院和石家莊市化工廠聯合研製的GK新型液態速凝劑；但這些速凝劑摻入水泥後，混凝土早期強度較低。