中钢集团郑州金属制品研究院有限公司 河南郑州 450000
摘要：速凝剂能够有效的缩短喷射混凝土的凝结时间，提高早期强度，在支护工程中得到了广泛的应用，在其实际应用中，受到施工现场环境多变的影响，其性能也会产生不同的变化，本文结合实际应用中普遍存在的几种影响因素进行试验并对结果进行比对分析，得出有参考意义的结论，为现场施工提供一定的依据。
关键词：液体无碱速凝剂；凝结时间；影响因素
引言
速凝剂自上世纪30年代开始生产和使用以来，经历了几代的发展，最初研制的速凝剂大都是碱性粉状速凝剂，该类速凝剂含有大量碱金属离子，如Na+、K+等，对混凝土的后期强度和耐久性不利，且容易引起混凝土碱骨料反应。采用粉状速凝剂时只能干喷施工，扬尘较大，影响施工人员健康。随着社会对环境问题的日益关注，施工人员对健康安全意识的提高，传统速凝剂正逐渐退出历史的舞台，液体无碱速凝剂可以较好的适应湿喷技术，绿色环保且有效的减少扬尘，保护施工人员的人身健康，并且碱含量低、凝结时间短、对后期强度影响较小、回弹率低等优点，在工程中使用的比例越来越高。在实际应用中，施工现场环境复杂多变，对速凝剂产生不利影响的因素很多，本文从速凝剂掺量、水泥品种、水温三个影响因素进行试验分析，通过试验数据的比对得出一些液体无碱速凝剂凝结时间的规律。
1.原材料
水泥：基准水泥（P•Ⅰ42.5）、安徽海螺水泥股份有限公司白马山水泥厂（P•O42.5）、江山南方水泥有限公司（P•O42.5）、洛浦天山水泥有限公司（P•O42.5）、华润水泥（防城港）有限公司（P•O42.5）、益阳市东方水泥有限公司（P•O42.5）
速凝剂：无碱液体速凝剂
水：自来水
2.试验方法
掺速凝剂的凝结时间试验方法按照GB/T 35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》中所规定的方法进行，试验用仪器设备采用GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》中规定的设备仪器。采用单一变量法，每次试验只改变掺量、水泥品种、水温三个变量其中的一种，讨论液体无碱速凝剂凝结时间在不同影响因素下的变化。
2.1改变掺量
依据GB/T 35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》标准要求，无碱液体速凝剂掺量为6%~9%，试验所用水泥为基准水泥（P•Ⅰ42.5），水为饮用水，速凝剂为液体无碱速凝剂，掺量为6%、7%、8%、9%，速凝剂含固量为49.19%，试验配比见表1；
表1 不同掺量的水泥净浆凝结时间试验配比
2.2 改变水泥品种
选用基准水泥（P•Ⅰ42.5）、安徽海螺水泥股份有限公司白马山水泥厂（P•O42.5）、江山南方水泥有限公司（P•O42.5）、洛浦天山水泥有限公司（P•O42.5）、华润水泥（防城港）有限公司（P•O42.5）、益阳市东方水泥有限公司（P•O42.5）六种水泥，速凝剂掺量为7%，水为饮用水，试验配比如下：水泥400g，水125.8g，速凝剂28g。
2.3改变水温
选取基准水泥、自来水、液体无碱速凝剂，速凝剂掺量为7%，在10℃、20℃、30℃五个不同的水温条件下进行试验，试验配比如下：水泥400g，水125.8g，速凝剂28g。
3.试验结果分析与讨论
3.1掺量对凝结时间的影响
依据GB/T 35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》标准，通过改变液体无碱速凝剂掺量得到的各掺量下的掺速凝剂的水泥净浆凝结时间见表2；
表2 不同掺量速凝剂对水泥净浆凝结时间的影响
由表2可以看出，随着速凝剂掺量的增加，水泥净浆的凝结时间缩短，更改速凝剂的掺量可以有效的调节凝结时间，更加有利于施工，但是当速凝剂掺量达到一定的程度时，凝结时间的变化就会不明显，而且凝结时间也不是越快越好，凝结时间过快，会加大喷射混凝土的回弹率，对施工产生不良影响。
3.2水泥品种对凝结时间的影响
工程中的水泥多种多样，组成成分与基准水泥可能差别比较大，对于速凝剂凝结时间的影响可能也比较大，本文选取六种水泥作为对比，结果见表3；
表3 不同水泥对掺速凝剂水泥净浆凝结时间的影响
由表3可以看出，在只改变水泥品种的情况下，速凝剂的凝结时间差异还是比较大的，在试验室里用基准水泥检测合格的速凝剂，在实际应用中，不一定能满足施工现场的要求，所以施工现场要检测速凝剂对施工用水泥的适应性。
3.3水温对凝结时间的影响
施工现场条件复杂多变，施工用水的温度比较难控制，随着季节的变化，水温会发生不同的变化，可能与标准试验室要求的水温相去甚远，因此有必要探究拌合水温对凝结时间的影响，试验结果见表4；
表4 不同拌合水温对掺速凝剂水泥净浆凝结时间的影响
由表5可以看出，随水温的升高，凝结时间在缩短，但是在低水温条件下，凝结时间超出标准值，对凝结时间的影响很大。速凝剂加入水泥后，其主要成分中的铝酸钠、碳酸钠在碱性溶液中迅速与水泥中的石膏反应形成硫酸钠，使石膏丧失其原有的缓凝作用，从而导致铝酸钙矿物迅速水化，并在溶液中析出其水化产物晶体，使水泥快速硬化，由于水温降低使水泥与速凝剂的反应速度变低，影响水泥净浆的凝结。
4.结论
速凝剂的掺量对凝结时间有着比较大的影响，凝结时间一般随着掺量的增加而缩短，但速凝剂增加到一定量以后，对凝结时间的作用没那么明显，所以施工现场要控制好掺量，以获得良好的效果。
水泥的种类对于速凝剂凝结时间有明显的影响，速凝剂对于不同的水泥适应性也不一样，建议对于速凝剂的检验用施工用水泥。
速凝剂的凝结时间随着水温的降低而增加，施工现场要合理安排工期，以保证速凝剂取得较好的效果。
参考文献：
[1]GB/T 35159-2017 喷射混凝土用速凝剂
[2]郑靓，王元广.速凝剂凝结时间影响因素分析.广东建材，2014（3）：20-23.
[3]刘育成，刘自莲.水温对混凝土速凝剂的凝结时间及强度的影响.山西建筑，2014（3）：134-136