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有碱速凝剂与无碱速凝剂的促凝机理有何不同
来源:www.cqkunyao.cn 发布时间:2019/9/16 14:57:42

  混凝土速凝剂,主要用于喷射混凝土施工中,能使混凝土快速凝结硬化,具有掺量低、凝结块、碱含量低、回弹小、早强与粘聚性好等特点。目前,混凝土工程中常用的有无碱速凝剂和有碱速凝剂两种,本文就这两种产品在促凝机理方面的不同进行简要分析。

 

  1、有碱速凝剂促凝机理

  有碱速凝剂中碱金属(主要是氢氧化钠)含量较大,溶解后释放出大量的强碱性氢氧化物,因为硅酸盐和铝酸盐在强碱溶液中易溶,他们的溶液浓度随pH值的增加而开始增长,所以碱性速凝剂加入后能够促进水泥矿物尤其是C3A和C3S的水化,同时形成难溶的钙盐或氢氧化钙,放出大量水化热。

  水泥中石膏及水泥矿物初期水化得到的Ca2+与外加入的AlO2-化合迅速生成大量的水化铝酸钙晶体,骨架产物增多,Ca2+浓度降低,在C3S溶液界面上出现浓度差,C3S表面的离子将继续进入溶液,C3S初始生成的水化膜和双电层阻碍水化的作用被减弱或消除,诱导期缩短或消失,C3S迅速水化。NaAlO2溶于水放热、水化铝酸钙迅速结晶放热、C3S迅速水化放热,这些放热反应集合在一起,使水泥浆体温度急剧升高,进一步促进水泥水化反应的进行。

  2、无碱速凝剂促凝机理

  无碱速凝剂的加入,促进了C3S和C3A的水化而达到促凝效果。掺加无碱速凝剂的水泥浆在水化早期生成大量的AlO2-和SO42-,速凝剂中的R-(负离子,主要是SO42-)和SO42-能消耗一部分Ca2+,Al3+能消耗一部分OH-,并能降低Ca(OH)2的结晶能垒,使C3S表面的双电层难以形成:由于Ca2+被消耗,生成的C-S-H凝胶的C/S值较小,渗透性增加,水分能透过C-S-H向C3S内部扩散,且产物易向C-S-H外部迁移。

  在上述两种原因的共同作用下,使C3S的诱导期消失;速凝剂中的有机物能降低Aft的成核势垒,反应生成的次生石膏能与C3A反应,迅速在整个水泥浆体中析出大量的Aft,从而加速了C3A的水化。

  同时,速凝剂中的有机物能加速C3S的水化反应。C3S的迅速水化放热、C3A的迅速水化放热、水化产物的迅速结晶放热,这些放热反应集合在一起,使水泥浆体的温度急剧升高,进一步促进水泥水化反应的进行;水化产物的形成,结合了大量游离水,使水泥迅速失去流动性,生成的钙矾石晶体外形呈短柱状,随机去向,无序分布于整个硬化体空间,大量的水化硅酸钙凝胶填充在钙矾石空间网络周围,同时,水化产物的结晶不断长大并互相交错形成一个紧密的网络结构,使水泥浆体迅速凝结硬化,并与硅酸盐矿物水化后生成的C-S-H凝胶共同作用,使水泥硬化浆体的密实程度大为提高。