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带你了解不同类型的速凝剂在水泥硬化中的促凝机理

发布时间: 2021-11-23    作者:宁夏混凝土速凝剂
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速凝剂是一种能使混凝土快速硬化的外加剂,广泛应用于国防、铁路、矿山、冶金、煤炭、水电等工程中的喷锚支护、堵漏和应急抢修。今天宁夏混凝土速凝剂的小编就简要跟大家介绍一下不同类型的速凝剂及其加速机理。

常用的硅酸盐水泥主要由以下四种矿物组成:3CaO SiO2(C3S)、2CaO SiO2(C2S)、3CaO Al2O3(C3A)、4cao Al2O3 Fe2O3 (c4af)。所有矿物成分遇水都能发生水合反应。水泥的凝结时间和早期强度主要取决于C3A和C3S。因此,在实际应用中,水泥的快速凝结可以通过速凝剂C3A和C3S的反应来实现。

根据其主要成分,促进剂可分为四类:铝氧混合碳酸盐型、水玻璃型、铝酸盐型和硫铝酸盐型促进剂。

氧铝熟料和碳酸盐型促进剂

氧化铝-碳酸盐速凝剂的主要速凝成分是氧化铝、碳酸钠和生石灰。这种速凝剂含碱量高,混凝土后期强度大大降低。加入无水石膏可以在一定程度上降低碱度,提高后期强度。作用机制如下:

与碳酸钠水泥浆中的石膏发生反应,形成不溶性CaCO3沉淀,从而破坏石膏的缓凝效果。铝酸钠与石膏在氢氧化钙存在下反应生成水合硫铝酸钙和氢氧化钠。由于石膏的消耗,水泥中的C3A组分迅速发生水化反应,C3A的水化迅速生成钙矾石,从而加速凝结硬化。另一方面,大量的NaOH、Al(OH)3和Na2SO4都具有加速凝结和早期强度的作用。

硅酸钠促进剂

这种速凝剂凝结硬化速度快,早期强度高,抗渗性好,可低温应用。由于其良好的不渗透性,经常用于止水和防漏。作用机制如下:

水泥中的C3S、C2S等矿物在水化过程中形成氢氧化钙,水溶性玻璃溶液能与氢氧化钙发生强烈反应,形成硅酸钙、氢氧化钠和二氧化硅胶体。生成的大量NaOH会进一步促进水泥矿物的水化,使水泥快速凝结硬化。

宁夏混凝土速凝剂

铝酸盐促进剂

铝酸盐促进剂一般以铝酸钠为主要加速成分,再复配一些改性成分。固含量高,稳定性和适应性好。目前认为铝酸钠促凝剂在加入促凝剂后的混合反应中消耗石膏,使石膏失去缓凝效果。而且促进剂的加入可以促进水泥中各种矿物的反应,形成大量的C-S-H凝胶,其中有一定量的板状晶体氢氧化钙和柱状晶体钙矾石错综复杂地分布,从而导致水泥浆体的快速凝结。

硫酸铝型促进剂

硫酸铝作为促进剂组分效果很好,但硫酸铝的溶解度不够大。目前的研发方向一直集中在如何提高加速剂中铝离子或活性铝的浓度,使其稳定存在。硫酸铝速凝剂的组分按其作用可分为三种功能组分:加速、稳定和早期强度。主要机制如下:

Al2(SO4)3和石膏的快速溶解使初始水化溶液中的硫酸根离子浓度突然升高,与溶液中的Al2O3和Ca(OH)2反应,迅速形成细针状钙矾石和中间二次石膏。这些新晶体的生长和发展在水泥颗粒之间交叉,形成网状结构,并表现出快速凝固。

目前市场上广泛使用的是铝酸盐型和硫酸铝型液体速凝剂。宁夏混凝土速凝剂的小编告诉大家,这其中铝酸盐液体速凝剂具有用量少、成本低、早期强度高等优点,但后期强度损失大,应用受到限制。硫酸铝型液体速凝剂解决了含碱量高的问题,提高了混凝土后期强度,但价格高,用量大,低温稳定期短。