D型速凝剂对喷射混凝土微观结构和力学性能的影响

为了研究D型速凝剂对喷射混凝土微观结构的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和水泥稠凝测定仪等研究手段对喷射混凝土中主要胶凝材料的微观形貌、晶体结构及初凝时间等进行测试.研究结果表明,D型速凝剂的促凝效果良好,水化早期,D型速凝剂促使水泥石产生CaCO3晶体、AFt晶体和C-S-H凝胶等水化产物,水泥石结构密实,这使得喷射混凝土早期强度上升较快;水化中后期,水泥石收缩较大,出现微裂缝,结构较松散,这影响了喷射混凝土中后期强度.     

铁铝酸盐水泥专用速凝剂的研究

本文通过试验较全面地研究了各种速凝剂对铁铝酸盐水泥的适应性,结果表明,仅JA速凝剂具有明显的促凝效果。在此基础上,又研究了不同水灰比条件下,JA速凝剂对铁铝酸盐水泥凝结时间的影响情况,同时探索了该速凝剂对铁铝酸盐水泥强度的影响规律。     

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%。     

一种无碱液体速凝剂的适应性研究

本文介绍了一种无碱液体速凝剂的性能特点,通过凝结时间和强度测试,重点研究了该速凝剂对不同种类的适应性问题,以及环境温度对速凝剂性能的影响,并且结合化学分析的方法分析了速凝剂的促凝机理.研究表明:该速凝剂对水泥具有良好的适应性,在合适掺量下,水泥初凝时间不超过5 min,终凝时间不超过10 min,并且对水泥后期强度发展无不利影响,28 d强度比均大于95％.环境温度对速凝剂的效果影响显著,温度提高有利于缩短凝结时间,提高强度.化学分析表明,速凝剂的加入促进了钙矾石等矿物的形成,使得液相中钙离子的浓度降低,结合水和氢氧化钙含量增多.     

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。     

速凝水泥浆体的速凝原因及机理探讨

本文从物理和化学角度讨论速凝水泥浆体的速凝原因及机理。速凝剂加水形成的OH-使水泥水化诱导期不再出现,活性水泥矿物激烈水化形成的大量水化物胶结未反应矿物和集料,这是速凝的主因。也可把速凝看成是混凝土中游离水消耗至某种程度的结果,物理耗水(润湿、蒸发等)与化学耗水同样重要。快速水化放热升温是速凝的重要原因。AFt相是常用速凝剂作用下形成的速凝快硬主相。合理选用活性矿物、促凝化合物、稠化剂、润湿分散剂和超塑化剂可配出优质水泥速凝剂。     

改性聚合硅酸硫酸铝速凝剂的制备及性能

以硫酸铝、正硅酸乙酯、氢氧化铝、硫酸亚铁、工业氢氧化钠、氟化钠和稳定剂为原料,利用复合共聚一步法制备出一种聚合硅酸硫酸铝(Poly aluminum silicate-sulfate,PASS)液体速凝剂。研究了改性聚合硅酸溶液、氟化钠、稳定剂和硫酸铝等多因素变化对PASS速凝剂的凝结时间、1 d抗压强度、28 d抗压强度比和稳定性的影响。实验结果表明,速凝剂最佳配比为:改性聚合硅酸溶液:硫酸铝:氟化钠:稳定剂=50:50:2:0.8,促凝和稳定性效果最优。所制备的液体速凝剂6%～7%掺量可满足GB/T 35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》的要求,具有良好的水泥适应性,稳定期大于3个月,砂浆的28 d抗压强度基本不损失。     

不同醇胺对硫酸铝基无碱液体速凝剂性能的影响研究

首先,以聚合硫酸铝为主料,复配适量氟硅酸镁及磷酸等制备无碱液体速凝剂基液,使用基准水泥测试表明:在掺量为6％情况下,基液的初、终凝时间分别为583 s、2179 s,1d抗压强度为7.8 MPa,28 d抗压强度比为89％.然后,系统研究了三乙醇胺(TEA)、二乙醇单异丙醇胺(DEIPA)及三异丙醇胺(TIPA)掺入基液对速凝剂性能的影响,使用基准水泥测试表明:TEA和DEIPA均能显著降低速凝剂的凝结时间,在基液中掺入0.8％的醇胺配成速凝剂,在速凝剂掺量为6％的情况下,初凝和终凝时间分别小于195 s和560 s,1d抗压强度大于9.0 MPa.TEA的促凝效果及1d增强效果稍好于DEIPA的,但3d抗压强度和28 d抗压强度比,DEIPA的明显高于基液和TEA的.掺入TIPA虽能显著提升速凝剂的28 d抗压强度比,但无协同促凝作用且会降低1d抗压强度,故不适合作为硫酸铝基无碱液体速凝剂的协同增效组分.最后,通过XRD和SEM分析,进一步验证了3种醇胺的作用效果.     

混凝土速凝剂的加入对混凝土性能影响研究

速凝剂是喷射混凝土不可缺少的化学外加剂,但目前对速凝剂速凝及硬化作用机理方面认识存在不同看法。,讨不同种类铝酸钙晶型转化使得硬化浆体孔隙率增加,并延缓硅酸盐矿物的水化,这使得速凝剂的加入改变混凝土的水化进程。本文从速凝剂的工作原理出发讨论了不同速凝剂的加入对不同种类混凝土的作用。     

“水泥-速凝剂-水”系统的水化反应特征及凝结硬化机理研究现状

速凝剂是喷射混凝土不可缺少的化学外加剂,但目前对速凝剂速凝及硬化作用机理方面的认识存在分歧和争议.本文从“水泥-速凝剂-水”系统的角度出发,综述分析了不同类型的速凝剂对“水泥-速凝剂-水”系统水化反应特征的影响和其快速凝结硬化的机理.明确了水化产物中的水化硫铝酸盐在充水孔隙中的快速形成是实现速凝的主要原因.高硫型水化硫铝酸钙(AFt)向低硫型水化硫铝酸钙(AFm)的晶型转化导致硬化浆体孔隙率增加,并延缓硅酸盐矿物的水化,是铝酸盐类速凝剂引起喷射混凝土后期强度降低的原因.水泥的化学组成对“水泥-速凝剂-水”系统的水化进程和凝结硬化具有重要的影响.喷射工艺的高剪切作用会加速AFm形成,抑制硅酸盐矿物的水化,对掺加碱性速凝剂的喷射混凝土强度发展有不利影响.