喷射混凝土用新型液体无碱速凝剂的制备及性能研究

试验以二乙醇胺、磷酸和浓硫酸合成二乙醇胺磷酸酯添加剂,同时结合硫酸铝、氟硅酸镁、偏铝酸钠、二乙醇胺和水为原料,在65℃条件下合成了一种新型硫酸铝/偏铝酸钠液体无碱速凝剂。通过对基准水泥净浆初、终凝时间的测定及水泥胶砂抗压强度的测量,系统研究了该新型液体无碱速凝剂不同成分组成对混凝土凝结时间及抗压强度的影响。结果表明当水、硫酸铝、偏铝酸钠、二乙醇胺、氟硅酸镁、二乙醇胺磷酸酯所占质量百分比分别为32.8%、55.9%、2.4%、2.1%、5.5%、1.3%时,速凝剂的效果最好,且当速凝剂掺量为6%时,可使基准水泥的初凝时间不超过1 min 20 s,终凝时间不超过3 min 31 s;水泥胶砂1 d抗压强度为7.5 MPa,28 d为42.9 MPa,28 d保留率达到118%,达到一等品要求。     

低碱液体速凝剂的制备及性能研究

采用硫酸铝、氟化钠、三乙醇胺、尿素和水在70℃制备了一种低碱液体速凝剂,系统探究了该低碱速凝剂各组分对凝结时间的影响,筛选出最佳制备工艺参数,并研究了其对基准水泥凝结时间和胶砂抗压强度的影响。结果表明:最佳配比为:硫酸铝、氟化钠、三乙醇胺、尿素、水所占质量百分比分别为57%、11%、2%、1%、29%;当速凝剂掺量为6%时,可使基准水泥的初凝时间缩短至1min 55 s,终凝时间2min 52 s,水泥胶砂1 d抗压强度为7. 04 MPa,28 d强度保留率为118%。该低碱液体速凝剂具有较好的速凝效果。     

有碱无碱液体速凝剂双掺性能的研究

研究了有碱无碱液体速凝剂双掺的作用效果。测试了有碱无碱液体速凝剂双掺时水泥的凝结时间、水泥胶砂的1 d抗压强度、28 d抗压强度比和90 d抗压强度保留值。试验结果表明,有碱无碱液体速凝剂双掺时具有良好的速凝效果。有碱无碱液体速凝剂按照5∶5的质量比双掺时,在掺量5%的条件下,能够满足水泥的初凝时间5 min、终凝时间12 min;水泥砂浆的1 d抗压强度7.0 MPa,28 d抗压强度比90%,90 d抗压强度保留值100%。     

一种新型无碱液态速凝剂的研究

试验采用硫酸铝(Al2(SO4)3)、多聚磷酸钠(STPP)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、二乙醇胺(DEA)和甘油(GL)等药品,通过有机-无机复合的方法合成了一种硫酸铝型无碱液体速凝剂,并研究了其对水泥凝结时间和胶砂抗压强度的影响,此外,还通过综合热分析等微观检测手段研究了掺加速凝剂之后水泥的水化过程.结果表明:当速凝剂掺量为8％时,可使基准水泥的初凝时间缩短至2 min 40 s,终凝时间6 min 20 s;1d抗压强度达到16.16MPa,28 d抗压强度保留率为109.9％;速凝剂能有效地加快水泥水化,但对水化产物的类型基本没有影响;水泥在短时间内能够迅速凝结的主要原因是速凝剂对于初始水化期的促进作用;而提高胶砂抗压强度的主要原因是速凝剂缩短了水泥水化的诱导期,使水化加速期被提前.     

不同叔醇胺对硅酸盐水泥的性能影响研究

采用不同叔醇胺,探讨其对不同矿渣掺量的硅酸盐水泥的助磨、需水量和强度的影响。研究发现,四种叔醇胺的粉磨能力大小为DEIPA＞EDIPA≈TEA＞TIPA;叔醇胺的加入会增加水泥稠需水量,其中增加最大的是EDIPA;当矿渣掺量为0%时,DEIPA提高3 d和28 d抗压强度最好;当矿渣掺量为25%和50%时,TEA提高3 d强度最佳。DEIPA提高28 d强度最佳。即针对矿渣硅酸盐体系将TEA和DEIPA复合使用可得到最佳助磨和早后期强度。     

新型无碱液体速凝剂的合成工艺参数及性能研究

以氢氧化铝、氢氟酸和硫酸铝为基础成分,通过添加醇胺、稳定剂和高分子增粘剂加温合成出一种新型无碱液态速凝剂。研究了各合成工艺参数对速凝剂性能的影响,结果表明,最佳配比和工艺条件为:HF和Al(OH)_3摩尔比值为3.25,硫酸铝用量为35%,醇胺用量为4%,稳定剂用量为0.4%,反应温度为50℃。所制得的无碱速凝剂采用不同水泥测试,掺量均为6%时,水泥凝结时间均小于3 min,终凝均小于8 min,同时该速凝剂1 d抗压强度均大于12 MPa, 28 d抗压强度比均大于105%,能达到JC477-2005中一等品的指标要求。     

喷射混凝土用无碱液体速凝剂的制备及其 机理研究

采用常温滴加工艺,以纳米活性氧化铝和改性醇胺为主要原料制备了一种喷射混凝土用无碱液体速凝剂(AFL).通过贯入阻力研究了速凝剂应用于混凝土,其中早期硬化强度的发展对喷射混凝土回弹量的影响,并通过XRD和SEM微观特征研究,分析了不同类型速凝剂的作用机理.结果表明,无碱液体速凝剂AFL掺量为6％时,初终凝时间满足GB/T 35159—2017《喷射混凝土用速凝剂》检测要求,1 d抗压强度21.8 MPa,28 d抗压强度比111.8％,90 d抗压强度保留率110.4％,30 min内混凝土硬化强度高,应用于喷射混凝土中,隧道拱顶和侧墙的回弹率分别为13.4％ 和6.4％.     

无碱液体速凝剂与水泥的适应性及水化促凝机理分析

通过微、宏观测试分析,研究了无碱液体速凝剂与水泥基材料的适应性及其水化促凝机理.结果表明:自制无碱液体速凝剂对实验中的三种水泥初凝时间均小于3 min 31 s,终凝时间均小于7min 35 s表现出良好的适应性,与聚羧酸超塑化剂或萘系超塑化剂复掺时,降低水灰比至0.32时,水泥凝结时间均可达到JC477-2005要求;通过XRD、TG/DTA与SEM分析微观结构得出,速凝剂对1～28 d的水化产物的类型基本没有影响.在掺入速凝剂的水泥-速凝剂-水体系中,速凝剂的主要成分硫酸铝与CH生成微细针柱状AFt,其主要是通过液相反应-沉淀过程形成.结晶水化产物的生长、发展,在水泥颗粒间交叉连续生成网络型结构,而加速凝结;水泥水化早期生成的CH被速凝剂消耗,且形成钙矾石加速了硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)的水化进程,使水泥快速凝结硬化.     

不同碱度液体速凝剂的高低温适应性及促凝机理

研究了偏铝酸钠、硅酸钠、硫酸铝3种典型液体速凝剂常用组分在高低温下对水泥浆的促凝规律、温度敏感性及其对水泥水化的影响机理。结果表明:铝酸钠和硫酸铝掺量为3%,硅酸钠速凝剂掺量为5%时可满足JC477—2005的初凝时间≤5 min、终凝时间≤12 min的要求;硅酸钠速凝剂的促凝性能受温度的影响较大;两类碱性的速凝剂(偏铝酸钠和硅酸钠)能够有效提高砂浆块的早期抗压强度,而硫酸铝对早期强度的影响较小;偏铝酸钠对28 d抗压强度的不利影响较大,其它两类速凝剂对28 d抗压强度的影响较小;偏铝酸钠速凝剂通过消耗石膏,生成铝相水化产物来促进凝结;硫酸铝通过形成大量钙矾石晶体搭接使水泥浆体失去流动性;硅酸钠通过消耗石膏和生成早期水化硅酸钙达到速凝效果。     

增强型无碱液体速凝剂的制备及其性能研究

采用超声加热技术,以无机物和有机物为主要原料制备了一种喷射混凝土用增强型无碱液体速凝剂(HSA)。研究了水泥凝结时间、砂浆及混凝土力学性能和耐久性能进行了研究,并通过孔结构分析研究了其促凝机理。试验结果表明,SA掺量为5%时,所制备的无碱液体速凝剂初凝时间小于4 min,终凝时间小于8 min,混凝土1 d抗压强度比可提高193.3%,28 d抗压强度比可提高118.5%。