无碱液态速凝剂的研究

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随着湿喷混凝土施工工艺的广泛应用,液体速凝剂的研究受到越来越多的关注。目前,国内研制的液体速凝剂大多碱性较强,虽然改善了粉末状速凝剂在拌合料中分散不充分,施工过程中粉尘大等缺点,但由于该类速凝剂碱性大,容易导致混凝土的后期强度损失过大,并且危害施工人员的身体健康。因此,研究一种无碱液态速凝剂具有极为重要的意义。本文通过试探性试验选定了两种无机促凝组分以及两种有机增强组分,采用正交试验设计确定了速凝剂的各组分最佳比例,成功研制出LY速凝剂。该速凝剂在常温下呈现乳白色,碱含量小于1.0%,固含量为43.7%。当LY速凝剂掺量为9%时,水泥净浆的初凝时间为2.9min,终凝时间为6.8min。本文通过检测LY速凝剂的促凝性能、对水泥砂浆强度变化的影响以及对水泥砂浆体积变化的影响,探讨了LY速凝剂的综合性能。试验结果表明:(1)LY速凝剂对于不同水泥具有较好的适应性。(2)在10-40℃的温度范围内,LY速凝剂均能保持良好的促凝效果。(3)随着LY速凝剂掺入时间的增长,促凝效果逐渐减退。(4)LY速凝剂掺量为9%时,冀东水泥的1d、7d、28d抗折强度分别为2.9MPa、6.15MPa、7.5MPa,1d、7d、28d抗压强度分别为11.78MPa、45.92MPa、46.5MPa;秦岭水泥的1d、7d、28d抗折强度分别为3.45MPa、6.17MPa、7.9MPa,1d、7d、28d抗压强度分别为20.16MPa、39.88MPa、54.2MPa;两种水泥的28d抗压强度比均大于100%。(5)掺加LY速凝剂后,水泥砂浆试件表现为收缩,且随着LY速凝剂掺量的增加,收缩率逐渐增大。本文借助XRD及SEM分析手段,通过对比不同水化时间内掺加LY速凝剂与不掺者的水泥试样,对LY速凝剂的作用机理进行了研究。结果表明,LY速凝剂对水泥速凝作用的主要机理是加速了C3A的水化反应,缩短了C3S的诱导期,促进了早期钙矾石的快速形成。
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