CN1059324A

CN1059324A - 一种水泥混凝土可溶速凝剂

Info

Publication number: CN1059324A
Application number: CN 91104819
Authority: CN
Inventors: 刘鹏飞
Original assignee: XI AN MINING COLLEGE
Current assignee: XI AN MINING COLLEGE
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1991-07-15
Publication date: 1992-03-11

Abstract

本发明公开了一种以硫酸铝为主剂氯化钙为副剂的无碱混凝土速凝剂，使用时可方便的配制成水溶液，以实现定量。均匀地添加，其凝聚作用快，对操作人员无毒害腐蚀作用，并可提高混凝土性能和支护质量，又可降低喷射混凝土的粉尘和回弹量。

Description

本发明属于一种水泥混凝土添加剂。

目前国内用于地下工程喷射混凝土的速凝剂，一般为固体粉状物，其成分中含有大量碱性物，例如“红星一型”速凝剂含碱量（以Na₂O计）高达30%以上，虽经多年改进，但各种速凝剂中均不同程度的含有铝酸钠，铝酸钠含碱量（以N₂O计）在百分之四十以上，这种情况不仅严重影响支护质量，使喷射混凝土抗压强度大大下降，如与不掺铝酸钠速凝剂混凝土相比，其抗压强度可降低30～40%。另外，添加在混凝土中的含碱腐蚀性物质还会严重污染喷射作业的工作环境，危害施工人员身体健康，加之在向混凝土添加粉状速凝剂时，都是以干法加入，操作时定量困难，不易添加均匀，严重影响喷射混凝土质量的均匀性和稳定性。

1983年，我国在大瑶山隧道施工中，曾以较高价格从国外购进一部分混凝土速凝剂，经分析化验为硅酸碱类物质，即水玻璃。上海某单位研制了一种液体速凝剂，不但碱性大，而且国内仅有的混凝土可溶性速凝剂为西安矿业学院1987年研制的KR-P型速凝剂，虽然较好地解决了速凝剂可溶性问题，但含碱量过高，性能上仍存在一些有待改进的问题，经检索国内，外专利资料，也未发现混凝土用无碱可溶性速凝剂。

本发明的目的在于研制一种无碱、可熔、粉状混凝土速凝剂，以便在混凝土施工时配制成液体溶液，实现均匀定量的添加，并克服碱性腐蚀引起的不良效果，同时保证对混凝土强度及其性能无不良影响。

本发明的任务是以如下方案解决的：通过电解质盐类对水泥凝结硬化过程机理的研究，确认高价电解质离子对水泥的凝聚力有极大的促进作用，并经对比试验确定了硫酸铝Al₂（SO₄）₃，18H₂O为水泥混凝土速凝剂主剂，氯化钙CaCl₂，2H₂O为副剂，而且硫酸铝主剂在混凝土中的加入量占水泥重量的4-6%;氯化钙副剂在混凝土中的加入量占水泥重量的0.4-1%。速凝剂的添加工艺是：先在喷射混凝土的输料管中，用添加泵加入所需量的氯化钙水溶液，然后在距喷头1.5～2m的输料管处，泵入所需量的硫酸铝水溶液、氯化钙和硫酸铝的水溶液，其浓度均可大可小，可根据混凝土中水泥配给量以及水灰比，在使用时任意调整配制。

本发明具有如下效果：

1.无碱、无腐蚀，便于混凝土施工中的安全使用，速凝剂中的主剂硫酸铝，其水溶液呈现弱酸性，常代替明矾用作净水剂，不论其粉剂和溶液均无腐蚀现象，其副剂氯化钙多年来就被建筑业用作早强剂和防冻剂，水溶液呈中性和弱碱性，在速凝剂中用量少浓度小，而且使用时人员不直接接触，故可作到安全施工。

2.可溶性好稳定性强，这种速凝剂的主、副剂均可根据使用需要配制成不同浓度溶液，可长期存放无分层、沉淀、变质等不稳定现象。

3.对水泥浆体凝聚作用大，对于可用于喷射混凝土的多种水泥，均可满足5分钟内初凝，10分钟内终凝的要求。

4.对混凝土强度无不利影响，经测试表明，掺本速凝剂的混凝土28天抗压强度为空白组的90-110%，而且绝大部分均有提高。

5.以水溶液添加时易于控制定量，使得添加均匀，并可使混凝土的匀质性提高，强度离散性降低，有利于质量控制。

6.可降低混凝土喷射作业中粉尘和回弹量，有利于改善劳动条件，有利于节省原材料。

这种以硫酸铝为主剂氯化钙为副剂的无碱混凝土速溶剂，是以粉状物存贮和运输，使用时可方便地配制成水溶液，以便均匀定量的添加，其凝结作用块，对操作人员无毒害腐蚀作用，并可提高混凝土质量，降低喷射混凝土时粉尘和回弹量，有利于节省水流和原材料。这项发明对于地下工程喷射砼机具和工艺的改革及更新喷射砼速凝剂有着极大的促进作用。

下面是本发明的一些实例及测试数据：

由表1看出：

（1）在主剂掺量一定时，速凝效果随副剂掺量而提高;

（2）该速凝剂对于多种普通硅酸盐水泥均能适应，并能满足速凝要求。

从表2说明：

（1）本速凝剂加入后速凝效果显著，会很快发生凝聚、硬化作用，采用胶砂强度试验时，搅拌，入模，振动，成型比砼方便、快捷，能较好地反映材料性能的真实性;

（2）在主剂掺量一定时，副剂仅掺入少量比例就可达到速凝早强的效果，1天强度提高明显，3天，7天均有不同程度增长，特别是可使28天强度较空白组仍有一定提高;

（3）副剂掺量增大时，对1天强度提高不利，但对28天强度增大有较大效果，故其适宜掺量应视具体情况灵活掌握。

从表3说明：

（1）因掺入速凝剂后，凝聚作用大大加快，试件制作的各种操作（搅拌、入模、振动、抹平等）均对这种作用有很大干扰，故本表数据仅供参考;

（2）因未进行工业性试验，故目前尚未实喷数据提供。

Claims

1、一种水泥混凝土速凝剂，其特点是以硫酸铝Al₂(SO₄)₃.18H₂O为主剂，氯化钙Ca₂Cl.2H₂O为副剂，主剂硫酸铝在混凝土中的加入量占水泥重量的4-6%，副剂氯化钙在混凝土中的加入量占水泥重量的0.4-1%。

2、根据权利要求1所述的速凝剂，其特点是速凝剂的添加工艺为：先在喷射混凝土的输料管中，用添加泵加入所需量的氯化钙水溶液，然后在距喷头1.5-2m的输料管处，泵入所需量的硫酸铝水溶液。

3、根据权利要求2所述的速凝剂，其特点是无论主剂硫酸铝或副剂氯化钙的水溶液，其浓度可大可小，可根据混凝土中水泥配给量以及水灰比，在使用时任意调整。