新型无碱无氟液体速凝剂的制备及性能研究

本研究针对目前液体速凝剂存在含碱量大、腐蚀性强,对混凝土后期强度影响大、含有氟化物对人体和环境危害极大等问题,制备一种新型无碱无氟液体速凝剂。聚合硫酸铝为主要速凝原料,采用四水平四因素的L16(44)正交试验,通过探究4种制备原材料对掺液体速凝剂水泥净浆凝结时间和胶砂早期和后期抗压强度的影响,确定新型无碱无氟液体速凝剂的最佳配比。试验结果表明,影响速凝剂凝结时间的主要原料为聚合硫酸铝;新型无碱无氟速凝剂的最佳配比,基于方差分析得出聚合硫酸铝含量57%,二乙醇胺6%,硫酸镁2%,乙二醇1%,再用水补足质量为100%制备出无氯无碱液体速凝剂,能使水泥在3min内初凝,8min内终凝,满足GB/T 35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》中的要求。

无氟无氯无碱液体速凝剂的作用机理

速凝剂作为一种重要的混凝土外加剂,广泛应用于隧道、矿山井巷、堵漏抢修等工程中。综述了无氟无氯无碱液体速凝剂的由来,并重点揭示了硫酸铝型无氟无氯无碱液体速凝剂中硫酸铝对水泥水化的促进作用与机理,以及其它组分(包括酸、多醇类物质、醇胺类物质和硫酸镁等)对水泥水化的影响及机理。

硫酸铝型无氟无碱液体速凝剂的制备

以硫酸铝和二乙醇胺为主要原料,将乙二醇、三乙醇胺作为辅料进行性能调节,通过优化各组分的用量,制备了一种新型无氟无碱液体速凝剂。使用基准水泥,对速凝剂的凝结时间和1d抗压强度进行了测定。结果显示,速凝剂掺量为7%时,4’12’’时达到初凝,9’23’’时达到终凝;1d的抗折强度和抗压强度分别为3.22MPa和12.39MPa。同时,该液体速凝剂对几种工程水泥也表现出了良好的适应性。

新型无氟无碱液体速凝剂的制备与性能研究

以硫酸铝和改性三乙醇胺为主要原料,用柠檬酸、酒石酸、EDTA二钠及磷酸等为辅助用料,通过单因素试验和正交试验,制备了一种新型无氟无碱液体速凝剂,并对其凝结时间和1 d抗压强度进行了测试。结果显示,基准水泥中无氟无碱液体速凝剂的折固掺量为2.8%时,初凝时间为2 min27 s,终凝时间为6 min30 s,1 d抗压强度为9.67 MPa,pH值为2.20。同时,该液体速凝剂对几种工程水泥也表现出了良好的适应性。