[其他]高强减水速凝剂

说明书

所属技术领域：地下工程喷射混凝土和地面混凝土外加剂。

地下工程喷射混凝土和某些地面混凝土工程施工中，常常使用速凝剂以加快混凝土的凝结和提高早期强度，减少回弹和塌落。从而缩短施工周期，取得较好的技术经济效益。

目前国内常用的速凝剂，有红星一型、711型和煤炭部类型等。国外颇负盛名的产品有：西古尼特（Sigunit）和西卡（SIKA）。这些速凝剂都以铝氧熟料（工业铝酸钠）和纯碱为主要原料。它们不仅对施工人员的眼睛和皮肤带来了严重的腐蚀伤害，而且使混凝土的后期强度损失了20～40%，严重影响了地下工程的支护质量;它们对混凝土虽有速凝作用，也可提高早期强度，但它们无减水功能，而且往往要增加施工需水量，这就势必增大水灰比，对混凝土的强度带来不利的影响。

在速凝剂中掺入减水剂，往往碰到一些困难，因为一般的减水剂都或多或少有缓凝作用，会影响速凝剂的速凝效果，或者引入空气较多，影响混凝土的密实性、抗渗性和强度。

本发明的目的，在于寻求一种施工需水量较低，而且强度高的减水速凝剂。

本发明的减水速凝剂系以工业废料矾泥（生产明矾的废料）和工业铝酸钠为速凝材料，以FDN（或NF）型减水剂为减水材料，按一定比例和工艺要求加工并混合而成的粉状速凝剂。其配方及制作工艺如下：

（1）将矾泥在150～200℃下烘干至含水量少于2%后，磨至全过80目筛或更细。

（2）将铝土矿、石灰石、煤和纯碱破碎磨细，按饱和配比混合后成球，在1150℃下焙烧，出窑后磨至水泥细度，即为工业铝酸钠（又称铝氧熟料）。

（3）将粉粒状减水剂FDN（或NF）磨至水泥细度或更细。

（4）按矾泥∶工业铝酸钠∶减水剂＝100∶10～60∶5～40（重量比）的配方，将上述粉料混合均匀，即为高强减水速凝剂。其最佳配比（重量比）为，矾泥∶工业铝酸钠∶减水剂＝2∶1∶0.2。

本发明的效果如下：

（1）施工需水量低。目前国内尚未拟订“掺有速凝剂的水泥标准稠度试验方法”。当前国内都用0.4的水灰比作为鉴别速凝剂速凝效果和强度指标的用水量。以湘乡普通水泥为例，使用湘0-1型速凝剂掺量为3%、水灰比0.4时，用我国水泥新标准稠度计测得的锥体沉入深度为37毫米;而使用本发明的高强减水速凝剂掺量为3%、水灰比0.33时，同样能达到37毫米的沉入深度，表明其水灰比比湘0-1型低，减水量为15～18%。

（2）速凝效果好，掺量少，在掺量约4%的情况下可使水泥在数分钟内凝结，如表1所示。

表1

本发明速凝剂掺量    初凝    终凝

3%    2′40″    4′15″

4%    1′20″    2′21″

（3）强度性能好。众所周知，混凝土施工需水量低，则强度高。表2试验结果表明：①与不掺速凝剂的空白试块相比，掺本发明速凝剂的水泥石一天强度高179%，三天强度高78%，28天强度高19%;②与目前的湘0-1型（属红星一型）速凝剂相比，一天强度高17%，三天高50%，28天高97%。

（4）对人体无毒害并且腐蚀性低微。本发明的速凝剂中，所含物质对人均无毒害;而且其中的矾泥，PH值为5，它可降低或中和速凝剂中铝酸钠成分的PH值;其中的减水剂FDN，PH＝7～9，呈中性或弱碱性;其中的铝酸钠，是本发明速凝剂中的唯一碱性物质，仅占总重量的三分之一（目前的红星一型等速凝剂几乎全为碱类物质）。

（5）生产耗碱量低，生产一吨本发明速凝剂，仅耗纯碱160公斤左右，仅为红星一型速凝剂的 1/4 ～ 1/2 。

（6）经济效果好。使用本发明速凝剂，可降低水泥用量和回弹，因此，经济效果好。