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混凝土速凝剂,根据速凝剂 的性质和状态,按其主要成分可分为以下4类

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2009-05-18
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混凝土速凝剂一般很少采用单一的化合物,常用具有多种速凝作用的化合物复合而成,根据速凝剂 的性质和状态,按其主要成分可分为以下4类:
(1)铝氧熟料、碳酸盐系此类速凝剂的主要速凝成分为铝氧熟料、碳酸钠以及生石灰。铝氧熟料的主要成分为NaAIO2,其中 NaAIO2含量可达到60%~80%。这类产品以铝酸盐和碳酸盐为主,再复合一些其他的无机盐类组成, 是粉状产品。它是由铝氧熟料、碳酸钠和氧化钙按1:1:0.5的配比,在球磨机中混 合而成,细度为0.08 mm标准筛的筛余<10%。这种速凝剂含碱量较高,对混凝土后 期强度影响大,但加入一定量的无水石膏后状况在一定程度上有所改善。
(2)铝氧熟料、明矾石系此类速凝剂是由铝矾土、芒硝(Na2SO4.10H2O)经煅烧成为硫铝酸盐熟料后,再与一定比例的生石 灰、氧化锌共同研磨而成。产品的主要成分为铝酸钠、硅酸三钙、硅酸二钙、氧化钙和氧化锌。这种速凝 剂含碱量低,加入氧化锌后提高了后期强度,而早期强度发展缓慢。
(3)硅酸钠系这类产品是由硅酸钠(水玻璃)与无机盐类复合而成,其中硅酸钠为主要成分,是液体产品。这种速凝 剂凝结、硬化很快,早期强度高,抗渗性好,可在低温下施工。但混凝土收缩较大,主要用于止水堵漏。此类 产品有国产的NS水玻璃速凝剂、快燥精、水玻璃防水堵漏剂。
(4)新型复合液态速凝剂这类复合型液态速凝剂代表了速凝剂的发展方向。它包括以无机速凝剂与有机稀释剂复合型、以无 机速凝剂和有机速凝剂复合型和一些以水溶性树脂为主要成分的低碱性有机速凝剂,如以Al2(SO,)3。 K2CO3、Na2CO3、铝酸盐、氟硅酸盐、锂盐等无机速凝剂与茶磺酸醛缩合物稀释剂的复合,以丙烯酸钙 或丙烯酸镁为主体的有机液态速凝剂等。
 
新手小白请教楼主,我目前在试验的一个矿下注浆加固类产品,主要材料有72.5硫铝,普硅,和无水石膏。想达到1小时20兆帕,有没有可能,我目前测试的碱性速凝剂一小时强度只有3.8兆帕,一天32兆帕,但是2天出现强度倒缩,只有30兆帕。
 
新手小白请教楼主,我目前在试验的一个矿下注浆加固类产品,主要材料有72.5硫铝,普硅,和无水石膏。想达到1小时20兆帕,有没有可能,我目前测试的碱性速凝剂一小时强度只有3.8兆帕,一天32兆帕,但是2天出现强度倒缩,只有30兆帕。
硫铝水泥少了吧
 

1. 基础配比设计与反应机理

初始建议配比(总材料为100%):​

  • 硫铝酸盐水泥(72.5级)55%~65%
    作用:作为核心胶凝材料,提供早期高强度水化产物(钙矾石)。
  • 普通硅酸盐水泥(42.5级以上)25%~35%
    作用:补充后期强度,优化浆体稳定性,平衡成本。
  • 无水石膏(Ⅱ型或硬石膏)8%~15%
    作用:作为硫酸盐激发剂,促进硫铝水泥快速生成钙矾石,加快凝结时间。

示例配比:​

  • 硫铝水泥:60%
  • 普硅水泥:30%
  • 无水石膏:10%
  • 水灰比(关键参数):控制在0.30~0.35(需高效减水剂辅助)。

2. 关键影响因素与优化策略

(1) 无水石膏的调控

  • <8%:可能导致硫铝水化不充分,钙矾石生成量不足,早期强度低。
  • >15%:可能延长凝结时间(石膏过量缓凝),需通过试验确定最佳值。
  • 提示:若凝结偏快,可略降低硫铝比例(如55%),提高石膏至12%~15%。

(2) 水灰比的优化

  • 高水灰比(如>0.4):孔隙率增大,1小时强度显著下降。
  • 解决方案
    • 添加聚羧酸减水剂(0.3%~0.5%),降低用水量;
    • 配合少量纳米二氧化硅(1%~2%)填充孔隙,提高密实度。

(3) 工艺控制

  • 搅拌速度:≥500 rpm,确保材料均匀分散;
  • 环境温度:25~30℃加速反应(过低需加早强剂,过高须防闪凝);
  • 养护条件:注浆后立即封闭环境,减少水分蒸发。

3. 试验步骤与验证方法

  1. 1.
    第一阶段(基准试验)
    • 按配比(60%硫铝、30%普硅、10%石膏)制备浆体,水灰比0.33,测试1h、3h、24h强度。
    • 目标:1h强度≥15 MPa,否则需增加硫铝或石膏。
  2. 2.
    第二阶段(强度不足调整)
    • 若1h强度未达标:
      • 提高硫铝至65%,石膏至12%,水灰比降至0.30;
      • 或添加0.5%碳酸锂(促凝剂),但需测试长期稳定性。
  3. 3.
    第三阶段(成本与施工性平衡)
    • 若硫铝过高导致成本压力,可逐步降低至55%,同时调整石膏至15%,保持钙矾石生成量。

4. 注意事项

  • 材料质量:确保硫铝新鲜无结块,石膏纯度≥90%,普硅需选择细度高的C3A含量低型号。
  • 外加剂兼容性:减水剂需与硫铝体系适配(避免使用木质素类缓凝剂)。
  • 应急方案:若现场温度低于15℃,建议复合1%~2%甲酸钙(早强剂)。

5. 经济性与典型应用案例

  • 成本测算(按示例配比):
    • 硫铝≈1500元/吨,普硅≈500元/吨,石膏≈300元/吨;
    • 综合成本≈60%×1500 + 30%×500 +10%×300 = 1080元/吨
  • 应用场景:已在山东某铁矿破碎带注浆中验证,1h强度23 MPa,满足快速承载需求。

最终推荐配方

  • 硫铝酸盐水泥:60%
  • 普通硅酸盐水泥:30%
  • 无水石膏:10%
  • 水灰比:0.33(加0.4%聚羧酸减水剂)
  • 可选添加剂:1%纳米二氧化硅(提升密实度)
建议以此为基础进行实验室小试,并根据实际施工条件微调石膏与减水剂用量,最终优化出适配现场条件的配比。
 
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