速凝劑對噴射砼性能的影響

摘要：通過的對比試驗，闡述了實際施工環(huán)境中，SJ－N型速凝劑在不同廠家生產(chǎn)的#42.5普通水泥、不同摻量、水灰比、養(yǎng)護(hù)溫度，以及原材料在不同風(fēng)化和水化程度條件下，對噴射砼的凝結(jié)時間、強(qiáng)度、收縮率等主要技術(shù)性能的影響，得出了速凝劑在噴射砼實際應(yīng)用中摻加量的確定方法和使用要求。

0 前言

速凝劑是砼外加劑的一種，在噴射砼使用中主要起到使噴射砼速凝快硬，減少回彈損失，防止噴射砼因重力引起脫落，提高在潮濕或含水巖層中使用的適應(yīng)性能，適當(dāng)加大一次噴射厚度和縮短噴射層間的間隔時間等。由于加入速凝劑后，水泥水化首先形成的是疏松的鋁酸鹽水化物結(jié)構(gòu)，以后雖有C3S和C2S水化物填充加固，但因C4AF的水化速度也得到了提高，其析出的CFH膠體會包圍在硅酸鹽礦物的表面，從而阻礙C3S，C2S后期水化。因此，速凝劑的加入必然會影響水泥的后期強(qiáng)度。因此，噴射砼施工中，要選擇一種適宜的速凝劑必須具備：初凝<3min；終凝<12min；8h強(qiáng)度≥0.3MPa；28d強(qiáng)度≥不加速凝劑試件強(qiáng)度的70%等條件。因環(huán)境條件、測試方法、配比、原材料等多種因素對速凝劑的影響是較為敏感的，在實驗室中的結(jié)果與實際應(yīng)用相差較大。因此，在實際施工中，應(yīng)重新根據(jù)實際情況，采用對比觀察法對噴射砼速凝劑摻加量進(jìn)行確定。

1 試驗材料和方法

試驗材料。

水泥：#42.5普通硅酸鹽水泥；砂：洛陽伊河細(xì)砂，相對體積質(zhì)量2.61，細(xì)度模數(shù)2.14，含泥量2.0%；石子：洛陽伊河卵石，相對體積質(zhì)量2.78，骨料粒徑5～22mm占50%；速凝劑：河南生產(chǎn)的SJ－SN1型和SJ－SN2型。砼配比：水泥∶砂∶石子＝ 1∶1.68∶1.54

試驗方法。采用ZP－V型干噴機(jī)，操作時采用相同的原材料、配比和固定的風(fēng)壓、水壓、噴射強(qiáng)度，將砼噴射到1000㎜×1000㎜×15㎜的施工面上，通過養(yǎng)護(hù)后，鉆取標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行測試。

2 速凝劑對噴射砼性能影響的試驗

2.1 對不同生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的同品種水泥的影響對不同生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的#42.5普通硅酸鹽水泥進(jìn)行了凝結(jié)時間的研究試驗。試驗以干摻方式加入2.5%SJ－SN1型速凝劑觀察其對水泥凝結(jié)時間的影響，結(jié)果見表1。從表1可知，SJ－SN1型速凝劑對各廠生產(chǎn)的同品種水泥凝結(jié)時間的影響較為接近，且速凝效果好，初凝在1～3min內(nèi)完成；終凝在3～9min內(nèi)完成?；旧峡梢源_定，對不同廠家生產(chǎn)的#42.5普通水泥中使用SJ－SN1型速凝劑均能達(dá)到一定的速凝效果。

2.2 速凝劑摻量對水泥砼性能的影響試驗采用洛陽水泥廠生產(chǎn)的#42.5普通硅酸鹽水泥拌制噴射砼，采用干摻方式加入不同摻量的SJ－SN1型速凝劑，觀察其對噴射砼性能的影響，結(jié)果見表2。由表2可知，用#42.5普通硅酸鹽水泥拌制噴射砼時，SJ－SN1型速凝劑的最佳摻量為2.0%～4%；若超過4%，凝結(jié)時間反而增長，且砼后期強(qiáng)度降低更為明顯。試驗時發(fā)現(xiàn)：摻入速凝劑不均勻時，不同區(qū)域會有明顯的凝結(jié)速度和強(qiáng)度差異。故施工時要保證其均勻性。應(yīng)當(dāng)指出：不同型號的速凝劑有不同的最佳摻量，應(yīng)用時均應(yīng)進(jìn)行試驗確定。

2.3 水灰比對噴射砼凝結(jié)時間的影響采用洛陽水泥廠生產(chǎn)的#42.5普通硅酸鹽水泥，并加入相同摻量2.5%的SJ－SN1型速凝劑，按不同水灰比拌制砼?觀察其凝結(jié)時間的影響，從表3可知，水灰比愈大，速凝劑效果愈差，且過大的水灰比加大了砼的收縮率，使砼易產(chǎn)生裂縫；而過小的水灰比，將增加砼的回彈率，使工程損耗加大，并增加機(jī)械磨損等不良狀況的出現(xiàn)。因此在施工中根據(jù)具體情況，采取適宜的水灰比并進(jìn)行嚴(yán)格控制非常重要。