机理及存在最佳掺量的原因(方法测试了不同物质的量比的铝酸钠液体速凝剂对水泥的凝

结时间和强度～利用差热分析～X一射线衍射和扫面电镜手段分析其上，符合JC477—2005标准(主要是响，物质的量比越大，生成，形成初始的网状结构，使水泥石获得较Al(OH)越少(在以上不同物质的量比的铝酸钠高的早期强度(后期强度降低是由于水化初期3

液体速凝剂中，氧化铝浓度保持不变，物质的形

作用机理(结果物质的 抗压强度均高于不掺者，计)(这里铝酸钠液体速凝剂按40,有效成分计，且都大于6 MPa，28 d抗压强度比都达到70, 两者掺量的质量分数都在1(2, 左右，结果是以成不太坚固的铝 酸盐结构和水泥石内部结量的沉淀(增大物质的量比时～稳定性 本原理研酸钠液体速凝剂的稳定性与溶液中NaO和Al 22究却重视不够，其应用大多是靠经验而凝土外加 掺量为2(5,时促凝效果最佳(按50,有效成分由表3可见，1 d也增加(不同物质的量比的速凝剂的生产和使用可以追溯到20世纪30(3)热分析:采用PCT一2A热分析仪( 年代，但速凝剂对水泥的促凝机理，至今仍没有(4)X一射线衍射分析(XRD):采用美国热

[1]统一的观点(Paglia等 认消除石膏缓凝，促进CA水化

[7]量比增加铝酸钠溶液中存在反应( 构中存在缺陷等原因(

量比为1(2时(铝酸钠液体速凝剂放置1 d便产生大形成钙钒石而速物质的量比的铝酸钠液体速凝剂，其稳定性如3[4]凝(刘晨等认为，速凝剂是通过形成针状钙表1所示(

矾石来使水泥浆速凝(国内外大量的研究工作由表1生成，吸热

峰面积较f小，说明生成C—S—H凝胶Ca(OH)量无明显差别(由此可知， 2

当铝酸钠液体减少因为铝

可知，铝酸钠液体速凝剂的物质的量都集中在速凝剂的生产技术和应用技术的研究比下降，从而促凝

效果减弱2(3 水泥水化样的XRD分析。明显差别，这说明 2 线h

o中，在140 C左右有六角板状水铝石一

越高，稳定性越好(沉淀量少)(这是因为铝上，而对水泥与速凝剂相互作用的基液中铝阴离酸钠液体速凝剂促3-一- Al(OH)+2OH=Al(OH) 2(2 水泥水化样的差热分析 4 63-4-一未掺速凝剂及分别掺3, 和5, 的Ca(OH)量并无一致的(其中OH的浓度对铝酸钠溶进水化硅酸钙和钙矾石的子的存在形式有直接影

铝酸盐促进了C—S速凝剂掺量过多时，产物中C—S

—H凝胶和钙矾石量

—H凝胶和钙矾石的生成而速

凝(

当掺量为5,时，促凝效果减弱(在曲和钙矾石

少(从ca(OH)分解情况来看，3,掺量(见图1h) 2

与5,掺量(见图If)的铝酸钠液体速凝剂水化5

min时，h与f中，但六方板状的水铝石

明显增加，必然导致结构密实性图2是掺3, 和5,铝酸钠液体速凝剂水泥 )(虽然不同l0

物质的量比的铝酸钠液体速凝剂结构有所不同和钙矾石中去体中的ca

同物质的量比的铝酸钠

铝酸钠2A1(OH)=AI(OH)-+2OH 6l0 铝板厂家铝酸钠液体速凝剂水泥

-液体速凝剂水泥水化不同时间的差热分析见图在高物质的量比铝酸钠溶液中存在Al(OH)、 4一3-Al(OH)以及过量的OH，它们在溶液中形成 63-由氢键相连在一起的阴离子，以及由A1(OH) 6[7] 4-缩合的复杂阴离子，如Al(OH，

但都存在最佳掺量值(不同物质的量比铝酸钠 定:掺速凝剂

的水泥凝结时间和强度的测定按铝板厂家铝酸钠液体速凝剂水泥

5标准，当掺量为终凝都合格(而

2+被消耗到C—S—H 凝胶液体速凝剂对普通硅酸盐水泥凝结时间的作 铝板厂家铝酸钠液体速凝剂水泥

用都存在最佳掺量(例如物质的量比为1(5

时，当掺量低于3,时，初凝时间合格，但终

凝时间不能满足JC477—200剂(

(2)水泥凝结时间和强度的测当掺

(1)铝酸钠液体速凝剂的配制:取一定量

的NaOH和A1(OH)分别以不同的物质的量比配3 下对水泥强度剂中的应用提供了理论依据。

1 原材料及实验方法

1(1 原材料

水泥:冀东水泥厂生产的盾石牌水泥

(P?042(5);NaOH(分析纯);A1(OH)(分析3 质量浓度为230 g,L，调制不同23

料，制成铝酸钠液体速凝照JC477—2005

《喷射混凝土用速凝剂》中规定的方法进行(

不同物质的量比铝酸钠液体速凝剂对水泥 

3,时效果最佳，初凝和

液体速凝剂在最佳掺量量的

铝酸钠液体速凝剂均存在最佳掺量～其凝结时间和强度都符合

JC477—2005标准(结论铝酸钠液体速凝剂并不是靠生成大量钙

纯);砂子:厦门艾思欧标准砂有限成分为KO，CaO，22 实验结果及分析 A1O，SiO，SO和H0)的无定形物质的形成来达23232[2]到速凝效果(潘志华等认为，NSA速凝剂是通2(1 不同物质的量比的铝酸钠液体速凝剂对水公司生产的

标准砂( 过促进水泥浆体中早期钙矾石晶体的大量形泥性能的影响

[3]成而速凝(熊大玉等认为，速

不是理O的物质的量比有关(其他条件相同时，溶液的3[5]论指导(笔者针对铝酸钠液体速凝剂的性能和促物质的量比越大，稳定性越好( 凝机理开展研究，从而为铝酸钠液体速凝剂在

为，无碱速凝剂主电子公司的ARL X TBA型x一射线衍射仪( 要是通过钙钒石的形成来实现速凝，而碱性速凝(5)扫描电镜观察(SEM):采用日本电子公剂则主要是通过片状Ca(OH)晶体的快速析出司制造的S一3400N型扫描电镜( 2

和一种代号为KCASSH(主要凝剂主要是通过保持AlO的矾石相互搭接实现速凝～而

是促进各水泥矿物的反应形成大凝胶～并有一定量的板状晶体氢氧化钙和柱状晶体钙矾

石(AFt)分布在其中(当掺量过大时～形成大量的六方片状晶体水铝石和单硫型水化硫铝酸

钙(AFm)～C—S—H凝胶和柱状钙矾石相对较少～导致结构不密实～速凝效果减弱(

关键词:铝酸钠,液体速凝剂,作用机理,最佳掺量