第一节 速凝剂的基本概念 1．速凝剂的定义 速凝剂是能使水泥迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂以前主要应用于喷射混凝土和喷射砂浆了程中。随着经济发展和技术进步，速凝剂的使用范围越来越广。 2．速凝剂的种类 速凝剂大致可分为两类：一类是由铝酸盐和碳酸盐为主，再复合其他无机盐类组成；另一类则是以硅酸钠为主要成分，再与其他无机盐类复合而成。 3．速凝剂的发展历史 最早的一种速凝剂西卡(sika)是由瑞士和奥地利制造商研制生产的，至今已有七八十年的历史了。奥地利、日本生产的速凝剂西古尼特(Sigunite)和伊卓克莱特(1soeret)在国际上负有盛名。
前苏联从20世纪50年代开始研究厂许多速凝剂，大多数是以铝氧熟料(主要成分为铝酸钠)复合其他无机盐，如氟化钾、氟化钠制成；保加利亚使用过碳酸钠、氟化钠为主要成分的速凝剂；原联邦德国有一种混凝土抗腐蚀速凝剂，采用可溶性树脂如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸，经基胺等制成；美国有以内烯酸钙为主要成分的速凝剂；日本速凝剂品种繁多，其巾售速凝剂主要成分大多为铝酸盐、碳酸盐、铝化合物等。 我国常用的速凝剂有红星I型、711型、阳泉I型、尧山型、?3牌、782型等。 传统速凝剂存在着各种缺陷。如掺有氟化钠的速凝剂，具有较大的毒性；掺有氯盐的速凝剂，对混凝土中钢筋有锈蚀作用；高碱性速凝剂，提高了混凝土中的碱含量，很有町能引起混凝土产生碱-骨料反应等，因此，各国科学工作者均致力于开发新型低碱度速凝剂。据报道，美国研制了HPS型速凝剂，瑞士Aliva公司生产了非碱性速凝剂，德国研究开发了十性盐类和有机类速凝剂，日本有关新型速凝剂的专利层出不穷。 这些新型速凝剂具有含碱量小或无碱，后其强度损失小，对人体无腐蚀或伤害甚微等优点。我国的科研单位如武汉工业大学、长沙矿山研究院、中国建材研究院、西安矿冶学院等也研制开发了新型速凝剂。武汉工业大学丁庆军等人研制的新型低碱度早强速凝剂以含钡硫铝酸钙和氟铝酸钙为主要矿物的水泥熟料为基料，再复合不含碱的无机物和有机物制成。 第二节 速凝剂的作用机理 各种不同的速凝剂可以使水泥很快凝结，但其作用机理至今尚未定论，目前主要有以下几种观点： 1．生成水化铝酸钙而速凝
因此，在水泥-速凝剂-水的体系中，由于A12(S04)，等电解质的解离，以及水泥粉磨过程中所加石膏的溶解，使水化初期溶液中的硫酸根离子浓度骤增并与溶液中的Alzo3、ca(OH)2等组分急速反应，迅速生成微细针柱状的钙矾石及中间次生成物石膏，这些新生晶体的生长、发展，在水泥颗粒间交又连生成网络状结构而速凝。同时，速凝凝剂中的铝氧熟料及石灰，不但提供了有利的放热反应，为整个水化体系提供40[FONT='宋体']℃左右的反应温度，促进了水化产物的形成和发展。
3．形成水化铝酸钙骨架并促进c3S水化而速凝
中国建材研究院通过XRD、测定结合水量、水化液相测试、DTA等手段研究了速凝剂对水泥水化的影响，认为铝氧熟料促进水泥凝结的主要原因为： (1)铝氧熟料反应后得到NaOH促进C3S水化，硅离子溶出加快； (2)速凝剂的加入减弱并消除了c3s初始生成的水化膜和双电层的阻碍作用，导致了诱导期的缩短或消失； (3)熟料矿物初期水化得到的ca2+与速凝剂中的M02—反应迅速生成水化铝酸钙晶体，搭接成网络； (4)铝氧熟料溶于水时放出大量热量，促进了水化铝酸钙的析晶放热和C3S的水化反应放热。这些放热反应的共同作用造成水泥浆体温度骤然升高，甚至可达40[FONT='宋体']℃，进一步促进厂水泥水化反应的进行； (5)水化产物的形成，尤其是水化铝酸钙的形成结合了大量的游离水，浆体迅速失去流动性； (6)水化产物的结晶和生长交又形成网络结构，水化硅酸钙填充其间，促使水泥迅速凝结硬化。
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前苏联从20世纪50年代开始研究厂许多速凝剂，大多数是以铝氧熟料(主要成分为铝酸钠)复合其他无机盐，如氟化钾、氟化钠制成；保加利亚使用过碳酸钠、氟化钠为主要成分的速凝剂；原联邦德国有一种混凝土抗腐蚀速凝剂，采用可溶性树脂如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸，经基胺等制成；美国有以内烯酸钙为主要成分的速凝剂；日本速凝剂品种繁多，其巾售速凝剂主要成分大多为铝酸盐、碳酸盐、铝化合物等。 我国常用的速凝剂有红星I型、711型、阳泉I型、尧山型、?3牌、782型等。 传统速凝剂存在着各种缺陷。如掺有氟化钠的速凝剂，具有较大的毒性；掺有氯盐的速凝剂，对混凝土中钢筋有锈蚀作用；高碱性速凝剂，提高了混凝土中的碱含量，很有町能引起混凝土产生碱-骨料反应等，因此，各国科学工作者均致力于开发新型低碱度速凝剂。据报道，美国研制了HPS型速凝剂，瑞士Aliva公司生产了非碱性速凝剂，德国研究开发了十性盐类和有机类速凝剂，日本有关新型速凝剂的专利层出不穷。 这些新型速凝剂具有含碱量小或无碱，后其强度损失小，对人体无腐蚀或伤害甚微等优点。我国的科研单位如武汉工业大学、长沙矿山研究院、中国建材研究院、西安矿冶学院等也研制开发了新型速凝剂。武汉工业大学丁庆军等人研制的新型低碱度早强速凝剂以含钡硫铝酸钙和氟铝酸钙为主要矿物的水泥熟料为基料，再复合不含碱的无机物和有机物制成。 第二节 速凝剂的作用机理 各种不同的速凝剂可以使水泥很快凝结，但其作用机理至今尚未定论，目前主要有以下几种观点： 1．生成水化铝酸钙而速凝
因此，在水泥-速凝剂-水的体系中，由于A12(S04)，等电解质的解离，以及水泥粉磨过程中所加石膏的溶解，使水化初期溶液中的硫酸根离子浓度骤增并与溶液中的Alzo3、ca(OH)2等组分急速反应，迅速生成微细针柱状的钙矾石及中间次生成物石膏，这些新生晶体的生长、发展，在水泥颗粒间交又连生成网络状结构而速凝。同时，速凝凝剂中的铝氧熟料及石灰，不但提供了有利的放热反应，为整个水化体系提供40[FONT='宋体']℃左右的反应温度，促进了水化产物的形成和发展。
3．形成水化铝酸钙骨架并促进c3S水化而速凝
中国建材研究院通过XRD、测定结合水量、水化液相测试、DTA等手段研究了速凝剂对水泥水化的影响，认为铝氧熟料促进水泥凝结的主要原因为： (1)铝氧熟料反应后得到NaOH促进C3S水化，硅离子溶出加快； (2)速凝剂的加入减弱并消除了c3s初始生成的水化膜和双电层的阻碍作用，导致了诱导期的缩短或消失； (3)熟料矿物初期水化得到的ca2+与速凝剂中的M02—反应迅速生成水化铝酸钙晶体，搭接成网络； (4)铝氧熟料溶于水时放出大量热量，促进了水化铝酸钙的析晶放热和C3S的水化反应放热。这些放热反应的共同作用造成水泥浆体温度骤然升高，甚至可达40[FONT='宋体']℃，进一步促进厂水泥水化反应的进行； (5)水化产物的形成，尤其是水化铝酸钙的形成结合了大量的游离水，浆体迅速失去流动性； (6)水化产物的结晶和生长交又形成网络结构，水化硅酸钙填充其间，促使水泥迅速凝结硬化。
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