常用外加劑之速凝劑原理及特性

速凝劑是能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑的主要種類有無機(jī)鹽類和有機(jī)物類。我國常用的速凝劑是無機(jī)鹽類。無機(jī)鹽類速凝劑按其主要成分大致可分為三類：以鋁酸鈉為主要成分的速凝劑；以鋁酸鈣、氟鋁酸鈣等為主要成分的速凝劑；以硅酸鹽(NaSiO２)為主要成分的速凝劑。主要型號有紅星1型、711 型、782型、8604型、WJ—l、J85型等等。

1.常用速凝劑　紅星1型速凝劑是由鋁氧熟料(主要成分為鋁酸鈉)、碳酸鈉、生石灰按質(zhì)量1：1：0.5的比例配制而成的一種粉狀物。適宜摻量為水泥質(zhì)量的 2.5%～4.0%。 7ll型速凝劑是由鋁氧熟料與無水石膏按質(zhì)量比3：1配合粉磨而成。適宜摻量為水泥質(zhì)量的3%～5%。 782型速凝劑是由礬泥、鋁氧熟料、生石灰質(zhì)量比r，4.5%：14.5%：11%的比例配制而成。適宜摻量為5%～7%。其他幾種速凝劑也均以鋁氧熟料為主要成分。速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在5min內(nèi)初凝，10min內(nèi)終凝。1h就可產(chǎn)生強(qiáng)度，ld強(qiáng)度提高2～3倍，但后期強(qiáng)度會下降，28d強(qiáng)度約為不摻時的80%～90%。溫度升高，提高速凝效果?；炷了冶仍龃髣t降低速凝效果，故摻用速凝劑的混凝土水灰比一般為O?4左右。摻加速凝劑后，混凝土的干縮率有增加趨勢，彈性模量、抗剪強(qiáng)度、粘結(jié)力等有所降低。

2.速凝劑的作用機(jī)理

速凝劑加入混凝土后，其主要成分中的鋁酸鈉、碳酸鈉在堿性溶液中迅速與水泥中的石膏反應(yīng)形成硫酸鈉，使石膏喪失其原有的緩凝作用，從而導(dǎo)致鋁酸鈣礦物迅速水化，并在溶液中析出其水化產(chǎn)物晶體。同時，速凝劑中的鋁氧熟料、石灰、硫酸鈣等組分又為形成溶解度很小的水化硫鋁酸鈣、次生石膏晶體提供有效組分，上述作用都能致使水泥混凝土迅速凝結(jié)。速凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧道、引水涵洞、地下工程以及噴錨支護(hù)時的噴射混凝土或噴射砂漿工程中。在實際工程中為了提高旋工質(zhì)量、節(jié)約材料、改善勞動條件，往往把速凝劑與減水劑復(fù)合使用。 (四)緩凝劑緩凝劑是能延長混凝土凝結(jié)時間的外加劑。緩凝劑的主要種類有：羥基羧酸及其鹽類，如酒石酸、檸檬酸、葡萄糖酸及其鹽類以及水楊酸；含糖碳水化合物類，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；無機(jī)鹽類，如硼酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽等；木質(zhì)素磺酸鹽類，如木鈣、木鈉等。

1.常用緩凝劑

(1)糖蜜緩凝劑

糖蜜緩凝劑是由制糖下腳料經(jīng)石灰處理而成，其主要成分為已糖鈣、蔗糖鈣等。一般摻量為水泥質(zhì)量的0.1%～0.3%(粉劑)，0.2%～0.5%(水劑)，混凝土的凝結(jié)時間可延長2～4h，摻量每增加0.1%(水劑)，凝結(jié)時間約延長1h，當(dāng)摻量大于1%時，混凝土長時間酥松不硬；摻量為4%時，28d強(qiáng)度僅為不摻的1／10。

(2)羥基羧酸及其鹽類緩凝劑

這類緩凝劑一般摻量為水泥質(zhì)量的0.03%～0.10%，混凝土凝結(jié)時間可延長4～10h。這類緩凝劑會增加混凝土的泌水率，在水泥用量低或水灰比大的混凝土中尤為突出。若與引氣劑一起使用，則可得到改善。

(3)木質(zhì)素磺酸鹽類緩凝劑

這類緩凝劑一般摻量為水泥質(zhì)量的0.2%～0.3%，混凝土凝結(jié)時間可延長2～3h。

2.緩凝劑的作用機(jī)理

各種緩凝劑的作用機(jī)理各不相同。一般來說，有機(jī)類緩凝劑大多是表面活性劑，對水泥顆粒以及水化產(chǎn)物新相表面具有較強(qiáng)的活性作用，吸附于固體顆粒表面，延緩了水泥的水化和漿體結(jié)構(gòu)的形成。無機(jī)類緩凝劑，往往是在水泥顆粒表面形成一層難溶的薄膜，對水泥顆粒的水化起屏障作用，阻礙了水泥的正常水化。這些作用都會導(dǎo)致水泥混凝土的緩凝。緩凝劑對水泥品種適應(yīng)性十分明顯，不同水泥品種緩凝效果不相同，甚至?xí)霈F(xiàn)相反效果。因此，使用前必須進(jìn)行試拌，檢測效果。緩凝劑一般摻量較少，使用時應(yīng)嚴(yán)格控制摻量，過量摻入不僅會出現(xiàn)長時間不凝現(xiàn)象，有時還會出現(xiàn)速凝現(xiàn)象。緩凝劑主要用于高溫季節(jié)混凝土、大體積混凝土、泵送和滑模混凝土施工以及遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)纳唐坊炷?。緩凝劑不宜用于日最低氣?℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早強(qiáng)要求的混凝土和蒸養(yǎng)混凝土。