低堿液態(tài)水泥速凝劑的合成和性能研究.pdf

1、目前，國內(nèi)使用的水泥速凝劑大部分是強堿性粉狀的，盡管能夠滿足速凝要求，但對強度不利，添加時不易均勻，對施工人員也有一定的傷害。因此，研制無堿(或低堿)液體水泥速凝劑具有重要的實際工程意義。
　　 本論文在實驗室前期研究成果的基礎(chǔ)上，開展了無堿液態(tài)速凝劑NSA改性和新型LSA低堿液態(tài)速凝劑的合成和性能的研究。通過對NSA速凝劑的改性試驗，使氫氧化鋁制備工藝得到了改進，氫氧化鋁的制備周期縮短，產(chǎn)率提高，性能也得到改善。正交設(shè)計試驗確

2、定了改性NSA速凝劑各組分的最佳配比是硫酸鋁：氫氧化鋁：水：三乙醇胺：磷酸=8:8:8:0.78:1.3。改性NSA速凝劑在水泥中的摻量比原來降低了40～50％。當摻量為5％時，水泥凝結(jié)時間縮短至初凝1.5min，終凝4.1min，1天抗壓強度進一步提高，達到15.9MPa，28天抗壓強度保留率大于90％以上，超過JC477-2005的規(guī)定指標。
　　 以硫酸鋁和氟化鈉為基礎(chǔ)成分，通過添加增強劑三乙醇胺和穩(wěn)定劑馬來酸成功地合成出

3、新型LSA低堿液態(tài)速凝劑。采用正交設(shè)計試驗對各個組分的比例作優(yōu)化，確定了最佳配比為硫酸鋁：氟化鈉：水：三乙醇胺：馬來酸=10:2:5：0.035:0.7。LSA速凝劑外觀為無色透明，穩(wěn)定性大于150天，固含量為40.2％，密度為1.56g/ml。當摻量為7％時，PⅡ52.5水泥初凝時間為1.6min，終凝時間為3.1min，1天抗壓強度達19.8MPa，比空白水泥樣提高37.5％，28天抗壓強度保留率為95.2％。采用基準水泥的場合，當

4、摻量為7％時初凝時間為1.8min，終凝時間為3.8min，1天抗壓強度達16.3MPa，比空白水泥樣提高136％，28天抗壓強度保留率為107.5％。另外，材料溫度和減水劑對LSA速凝劑的速凝效果影響不大。LSA速凝劑對水泥硬化體體積變化的影響試驗表明，摻LSA速凝劑后水泥砂漿和凈漿均表現(xiàn)為收縮，收縮率隨LSA速凝劑的摻量增加而增大，也隨養(yǎng)護濕度減小而增大，凈漿的收縮比砂漿的收縮大，但收縮程度均在安全范圍之內(nèi)。
　　 利用XR

5、D、TG-DSC、SEM和MIP等現(xiàn)代分析手段對添加改性NSA速凝劑和添加LSA速凝劑的水泥硬化體的微觀結(jié)構(gòu)及促凝機理進行了分析。分析表明，添加速凝劑的水泥硬化體中水化早期有大量棒狀的鈣礬石晶體生成，這些鈣礬石晶體不像水泥常規(guī)水化的針狀鈣礬石晶體一樣從水泥顆粒的表面長出，而是分布在整個水泥硬化漿體內(nèi)與其他水化產(chǎn)物相互交錯地填充在水泥漿體的空隙中。同時，由于生成大量的鈣礬石消耗了大量的Ca2+所以水泥硬化漿體中的早期CH量較少?？梢娞砑痈?/p>