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有堿速凝劑與無堿速凝劑在促凝機理方面有何不同

編輯:華偉銀凱   發布時間:2019-7-15?

  混凝土速凝劑,主要用于噴射混凝土施工中,能使混凝土快速凝結硬化,具有摻量低、凝結塊、堿含量低、回彈小、早強與粘聚性好等特點。目前,混凝土工程中常用的有無堿速凝劑和有堿速凝劑兩種,本文就這兩種產品在促凝機理方面的不同進行簡要分析。


無堿速凝劑與有堿速凝劑的差別


  1、有堿速凝劑速凝機理
  有堿速凝劑中堿金屬(主要是氫氧化鈉)含量較大,溶解后釋放出大量的強堿性氫氧化物,因為硅酸鹽和鋁酸鹽在強堿溶液中易溶,他們的溶液濃度隨pH值的增加而開始增長,所以堿性速凝劑加入后能夠促進水泥礦物尤其是C3A和C3S的水化,同時形成難溶的鈣鹽或氫氧化鈣,放出大量水化熱。水泥中石膏及水泥礦物初期水化得到的Ca2+與外加入的AlO2-化合迅速生成大量的水化鋁酸鈣晶體,骨架產物增多,Ca2+濃度降低,在C3S溶液界面上出現濃度差,C3S表面的離子將繼續進入溶液,C3S初始生成的水化膜和雙電層阻礙水化的作用被減弱或消除,誘導期縮短或消失,C3S迅速水化。NaAlO2溶于水放熱、水化鋁酸鈣迅速結晶放熱、C3S迅速水化放熱,這些放熱反應集合在一起,使水泥漿體溫度急劇升高,進一步促進水泥水化反應的進行。
  2、無堿速凝劑促凝機理

  無堿速凝劑的加入,促進了C3S和C3A的水化而達到促凝效果。摻加無堿速凝劑的水泥漿在水化早期生成大量的AlO2-和SO42-,速凝劑中的R-(負離子,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的結晶能壘,使C3S表面的雙電層難以形成:由于Ca2+被消耗,生成的C-S-H凝膠的C/S值較小,滲透性增加,水分能透過C-S-H向C3S內部擴散,且產物易向C-S-H外部遷移。在上述兩種原因的共同作用下,使C3S的誘導期消失;速凝劑中的有機物能降低Aft的成核勢壘,反應生成的次生石膏能與C3A反應,迅速在整個水泥漿體中析出大量的Aft,從而加速了C3A的水化。

  同時,速凝劑中的有機物能加速C3S的水化反應。C3S的迅速水化放熱、C3A的迅速水化放熱、水化產物的迅速結晶放熱,這些放熱反應集合在一起,使水泥漿體的溫度急劇升高,進一步促進水泥水化反應的進行;水化產物的形成,結合了大量游離水,使水泥迅速失去流動性,生成的鈣礬石晶體外形呈短柱狀,隨機去向,無序分布于整個硬化體空間,大量的水化硅酸鈣凝膠填充在鈣礬石空間網絡周圍,同時,水化產物的結晶不斷長大并互相交錯形成一個緊密的網絡結構,使水泥漿體迅速凝結硬化,并與硅酸鹽礦物水化后生成的C-S-H凝膠共同作用,使水泥硬化漿體的密實程度大為提高。


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