速凝剂对喷射砼性能的影响

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摘要：通过的对比试验，阐述了实际施工环境中，SJ－N型速凝剂在不同厂家生产的#42.5普通水泥、不同掺量、水灰比、养护温度，以及原材料在不同风化和水化程度条件下，对喷射砼的凝结时间、强度、收缩率等主要技术性能的影响，得出了速凝剂在喷射砼实际应用中掺加量的确定方法和使用要求。

0 前言

速凝剂是砼外加剂的一种，在喷射砼使用中主要起到使喷射砼速凝快硬，减少回弹损失，防止喷射砼因重力引起脱落，提高在潮湿或含水岩层中使用的适应性能，适 当加大一次喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间等。 由于加入速凝剂后，水泥水化首先形成的是疏松的铝酸盐水化物结构，以后虽有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胶体会包围在硅酸盐矿物的表面，从而阻碍C3S，C2S后期水化。因此，速凝剂的加入必然会影响水泥的后期强度。因此，喷射砼施工中，要选择一种适 宜的速凝剂必须具备：初凝<3min；终凝<12min；8h强度≥0.3MPa；28d强度≥不加速凝剂试件强度的70%等条件。因环境条件、测试方法、配比、原材料等多种因素对速凝剂的影响是较为敏感的，在实验室中的结果与实际应用相差较大。因此，在实际施工中，应重新 根据实际情况，采用对比观察法对喷射砼速凝剂掺加量进行确定。

1 试验材料和方法

试验材料。

水泥：#42.5普通硅酸盐水泥；砂：洛阳伊河细砂，相对体积质量2.61，细度模数2.14，含泥量2.0%；石子：洛阳伊河卵石，相对体积质量2.78，骨料粒径5～22mm占50%；速凝剂：河南生产的SJ－SN1型和SJ－SN2型。砼配比：水泥∶砂∶石子＝ 1∶1.68∶1.54

试验方法。采用ZP－V型干喷机，操作时采用相同的原材料、配比和固定的风压、水压、喷射强度，将砼喷射到1000㎜×1000㎜×15㎜的施工面上，通过养护后，钻取标准试块进行测试。

2 速凝剂对喷射砼性能影响的试验

2.1 对不同生产企业生产的同品种水泥的影响 对不同生产企业生产的#42.5普通硅酸盐水泥进行了凝结时间的研究试验。试验以干掺方式加入2.5%SJ－SN1型速凝剂观察其对水泥凝结时间的影响，结果见表1。 从表1可知，SJ－SN1型速凝剂对各厂生产的同品种水泥凝结时间的影响较为接近，且速凝效果好，初凝在1～3min内完成；终凝在3～9min内完成。基本上可以确定，对不同厂家生产的#42.5普通水泥中使用SJ－SN1型速凝剂均能达到一定的速凝效果。

2.2 速凝剂掺量对水泥砼性能的影响 试验采用洛阳水泥厂生产的#42.5普通硅酸盐水泥拌制喷射砼，采用干掺方式加入不同掺量的SJ－SN1型速凝剂，观察其对喷射砼性能的影响，结果见表2。由表2可知，用#42.5普通硅酸盐水泥拌制喷射砼 时，SJ－SN1型速凝剂的最佳掺量为2.0%～4%；若超过4%，凝结时间反而增长，且砼后期强度降低更为明显。试验时发现：掺入速凝剂不均匀时，不同区域会有明显的凝结速度和强度差异。故施工时要保证 其均匀性。应当指出：不同型号的速凝剂有不同的最佳掺量，应用时均应进行试验确定。

2.3 水灰比对喷射砼凝结时间的影响 采用洛阳水泥厂生产的#42.5普通硅酸盐水泥，并加入相同掺量2.5%的SJ－SN1型速凝剂，按不同水灰比拌制砼?观察其凝结时间的影响，从表3可知，水灰比愈大，速凝剂效果愈差，且过大的水灰比加大了砼的收缩率，使砼易产生裂缝；而过小的水灰比，将增加砼的回弹率，使工程损耗加大，并增加 机械磨损等不良状况的出现。因此在施工中根据具体情况，采取适宜的水灰比并进行严格控制非常重要。