合成工艺参数对液体速凝剂性能的影响

针对液体无碱（低碱）速凝剂（LAFA）产品易出现的稳定性差、凝结时间长等问题,研究合成搅拌速度、反应温度、反应时间等主要工艺参数对LAFA稳定性、凝结时间的影响规律。提出用静置溶液的澄清度和pH值的变化量来表征LAFA的稳定性。分析了LAFA不稳定的原因。发现合成搅拌速度100～150 r/min、合成反应温度55～65℃、保温时间2～2.5 h时,合成出的U-LAFA稳定性好、凝结时间符合国标要求。

星型聚羧酸分散剂对纳米水化硅酸钙特性调控研究

采用自由基聚合方法合成了梳型和星型聚羧酸分散剂(PCE),将其作为沉淀底料合成纳米水化硅酸钙晶核(C-S-H/PCE),研究C-S-H/PCE晶核粒径分布和形貌、PCE在C-S-H/PCE晶核表面的吸附量、C-S-H/PCE晶核对硅酸盐水泥水化的影响规律。结果表明:星型PCE较梳型PCE在C-S-H晶核表面具有更大的吸附量,能更好地调控C-S-H/PCE晶核粒径的生长;C-S-H/PCE晶核粒径越小,对硅酸盐水泥水化进程促进越剧烈,更小粒径的C-S-H/PCE晶核使28d硬化水泥浆体具有更少的缺陷孔和更高的抗压强度。

“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。

不同类型无碱液体速凝剂性能对比及工程应用分析

采用不同工艺合成了两种类型无碱液体速凝剂,研究了其凝结时间、胶砂小时抗压强度、水化热及匀质性指标等性能特点,同时通过隧道现场实际喷射试验测试了不同部位的回弹率,使用硫酸铝型无碱液体速凝剂,边墙及拱部回弹率分别为4.5%、11.1%。结果表明,使用硫酸铝型无碱液体速凝剂,早期小时抗压强度发展迅速,水化放热明显,pH值、稳定性、碱含量及氯离子含量等指标满足国标要求,且隧道喷射回弹率控制较好,具有较高综合经济效益。

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%。

酸对硫酸铝系列液体无碱速凝剂稳定性影响

液体无碱速凝剂（LAFA）产品生产后正常贮存条件下，易出现结晶、分层现象，即贮存期短的问题。研究磷酸和乳酸分别单掺对硫酸铝系列LAFA稳定性和凝结时间的影响。发现随着磷酸掺量从l％增加到7％，LAFA稳定期可延长66％，净浆凝结时间先缩短（磷酸掺量1％～4％）后延长（磷酸掺量4％～7％）。乳酸对速凝剂稳定性和净浆凝结几乎无影响。研宛发现，硫酸铝系列液体无碱速凝剂不稳定的原因是铝离子水解并聚合，当聚合到一定程度时因无法克服自身重力作用而聚沉。提出了液体无碱速凝剂聚沉失稳的三阶段物理模型。