采用新型液体速凝剂喷射混凝土的现场试验研究

王烜

甘肃吉发化工有限公司 甘肃兰州 730050

速凝剂的主要应用在于能够借助自身在速凝以及早强等方面具有突出功效，成为目前的欧恩社混凝土的主要制备原料之一。在目前的建筑市场中，大型水利工程、地下室工程、边坡支护工程、隧道工程等施工中，对于混凝土施工部位的要求比较高，都需要用到喷射混凝土，喷射混凝土需要在短时间内完成快速的凝结和强化，就需要用到速凝剂。针对新型速凝剂，目前还没有出台相关的性能检验方法，因此，本文通过实验来研究不同厂家生产的速凝剂品种在混凝土制备中应用的主要情况，以便进行性能的对比，明确新型速凝剂的使用效能。

1 试验方法和原料

1.1 试验参考标准

目前，国内针对传统速凝剂，主要包括碱性粉状速凝剂、液态低碱速凝剂等已经制定了相应的性能检验方法，具体参考JC447《喷射混凝土用速凝剂》，而针对新型液态无碱速凝剂的相关性能检验尚未制定相关的行业标准，因此，选择参考欧洲一些国家的相关无碱速凝剂的性能检验规程，主要参考的标准包括EN934-5《Admixtures for sprayed concrete》以及 BS EN196-1《Methods of Testing Cement》，为本次试验研究提供相关的参考指标。

1.2 试验项目

考虑到新型混凝土速凝剂对于水泥砂浆以及混凝土后期强度的影响不大，甚至可以认为其在一定程度上能够提高相关混凝土的性能，按照新型速凝剂的这一特点，在参照相关的性能检验规程的基础上，增加90d抗压强度以及C90/C028，其中的C0指的是基准砂浆28d抗压强度。C90指的是掺速凝剂砂浆90d抗压强度。

1.3 凝结时间试验方法

目前，减水剂在混凝土的配制中也是至关重要的原料，喷射混凝土的制备中更需要使用高性能减水剂。所以，在检验新型混凝土速凝剂的凝结时间过程中，根据相关的性能检验标准，按照使用的减水剂的不同种类和性能进行相应的减水剂的掺加，并将试验用水量从原来的160ml降低20ml，具体的初凝时间和终凝时间采用的判断方法主要是自加水阶段开始试针沉入到水泥净浆中距离底板1-2mm所需要的时间即为初凝时间，而至试针沉入水泥净浆中地域1mm的实践即为终凝时间。

1.4 胶砂强度试验方法

根据国内相关的性能检测规程，添加减水剂，并提升灰砂比到1:2，水泥687g，标准砂1350g，拌合水338g（这里指的是速凝剂中的含水量。）

2 试验材料和实验分析

2.1 实验材料准备

试验中需要用到的材料主要包括P.O 42.5普通硅酸盐水泥，标准砂、高性能减水剂，选取具有一定代表性的碱性粉状和液态低碱速凝剂工两种，选用液态无碱速凝剂八种，其中包含两种国外的液态无碱速凝剂。

2.2 新型速凝剂实验分析

为了明确新型速凝剂的具体使用效果，分别选择了碱性粉状速凝剂、液态速凝剂各一种，对于相应的凝结时间、胶砂强度等性能进行分析：从凝结时间上来看，根据试验的结果，得出碱性粉状速凝剂以及低碱速凝剂及新型速凝剂的凝结时间都能够达到相关速凝剂性能检测标准的要求，在选用的八种新型速凝剂中，编号三的新型速凝剂的初凝时间相对长一点，5号终凝时间也稍长，其他的六种新型速凝剂的初凝时间都控制在1分56秒到4分8秒范围内，而终凝时间主要分布在2分57秒到10分19秒之间，对于这八种新型速凝剂的平均初凝和终凝时间进行计算，得出平均值，其中初凝和终凝时间的平均值分别是2分46秒以及6分42秒，这和传统速凝剂在凝结时间上的差别并不是很明显，在对比中发现，新型速凝剂以及低碱速凝剂相对于碱性粉状速凝剂来说，在凝结时间上前两者的优势比较明显，碱性粉状速凝剂的凝结时间相对不足。

在水泥的胶砂抗压强度检测中，发现八种新型速凝剂的不同龄期的水泥胶砂强度是不一样的，总体上八种新型速凝剂的胶砂强度分布主要范围在4.4-13.2MPa范围内，相应的抗压强度波动比较明显，其中，28d、90d胶砂强度主要范围分别为39-44.3MPa以及47.5-54.9MPa，相应的抗压强度比较高，且抗压强度稳定，可见，新型速凝剂在后期抗压强度提升上的作用比较显著。

对于相应的八种新型速凝剂的各龄期胶砂强度的平均值可以得出，这八种新型速凝剂要比传统速凝剂在各龄期抗压强度上也有一定的差异，其中，在1d胶砂强度的区分并不明显，而新型速凝剂在后期抗压强度上明显超过了传统速凝剂，可见，新型速凝剂在使用后，后期的强度增长是十分快速的，对于提升喷射混凝土的耐久性以及物理和化学性能等都具有重要作用。对于不同类型速凝剂在各龄期的强度增长率计算，得出液态无碱速凝剂后期强度比传统速凝剂明显增长速度要快，而碱性粉状速凝剂以及低碱速凝剂和新型速凝剂在各龄期胶砂强度增长规律也符合相应的对数增长关系。

3 结语

实验证明了新型速凝剂在喷射混凝土的制备中对于提升混凝土的性能、凝结时间、胶砂抗压强度等方面都能够发挥积极作用，且使用性能明显要优于其他碱性粉状速凝剂和液态低碱速凝剂，且碱性粉状速凝剂以及低碱速凝剂和新型速凝剂在各龄期胶砂强度增长规律也符合相应的对数增长关系。但是相对来说新型速凝剂的掺量偏高：由于液体速凝剂均为可溶于水的速凝物质的水溶液，因此有效速凝物质不多；另外非碱性物质的速凝效果普遍低于碱性物质。因此，相同掺量下无碱液体速凝剂的速凝效果比碱性液体速凝剂的效果要差很多，在使用中需要提升掺量，以保证速凝效果。