1、生成水化鋁酸鈣而速凝 研究者認(rèn)為，該類速凝劑消除了水泥中石膏的緩凝作用。速凝劑的各組分之間以及這些組分與水泥中石膏之間將發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)，生成溶解度更低的鹽類：
1、生成水化鋁酸鈣而速凝
研究者認(rèn)為，該類速凝劑消除了水泥中石膏的緩凝作用。速凝劑的各組分之間以及這些組分與水泥中石膏之間將發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)，生成溶解度更低的鹽類：速凝劑產(chǎn)生的NaOH與石膏作用生成
Na2SO4，使?jié){體中的CaSO4濃度降低。在這種條件下，水泥中的C3A可以迅速的進(jìn)入溶液，析出六角板狀的水化產(chǎn)物C3AH6（進(jìn)而生成C4AH13），CaSO4所起的緩凝作用消失，水化熱大量釋放，從而
導(dǎo)致水泥漿的迅速凝結(jié)。
2、加快水泥水化速率而速凝
研究院根據(jù)巖相鑒定、化學(xué)分析、差熱分析和X射線衍射分析的結(jié)果，綜合探討摻有速凝劑水泥的水化產(chǎn)物和反應(yīng)歷程。試驗(yàn)表明，摻有速凝劑水泥中發(fā)生了如下化學(xué)反應(yīng)：因此，在水泥-速凝
劑-水的體系中，由于Al2(SO4)3等電解質(zhì)的解離，以及水泥粉磨過程中所加石膏的溶解，使水化初期溶液中的硫酸根離子濃度驟增，并于溶液中的Al2O3，Ca(OH)2等組分急速反應(yīng)。迅速生成微細(xì)
針柱狀的鈣礬石及中間次生物石膏，這些新生晶體生長、發(fā)展，在水泥顆粒間交叉練成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)而速凝。同時，速凝劑中的鋁氧熟料及石灰，不但提供了有利的放熱反應(yīng)，為整個水化體系提供
40。C左右的反應(yīng)溫度，促進(jìn)了水化產(chǎn)物的形成和發(fā)展。
2、 形成水化鋁酸鈣骨架并促進(jìn)C3S水化而速凝
中國建材研究總院通過XRD、測定結(jié)合水量、水化液相測試、DTA等手段研究了速凝劑對水泥水化的影響，認(rèn)為鋁氧熟料促進(jìn)水泥凝結(jié)的主要原因是
（1）鋁氧熟料反應(yīng)后得到NaOH促進(jìn)C3S水化，硅離子溶出加快。
（2）速凝劑的加入減弱并消除了C3S初始生成的水化膜和雙電層的阻礙作用，導(dǎo)致了誘導(dǎo)期的縮短或消失。
（3）熟料礦物初期水化得到的Ca2+與速凝劑中的AlO2-反應(yīng)迅速生成水化鋁酸鈣晶體，搭接成網(wǎng)絡(luò)
（4）鋁氧熟料溶于水時，放出大量熱量，促進(jìn)了水化鋁酸鈣的析晶放熱和C3S的水化反應(yīng)放熱，這些放熱反應(yīng)的共同作用造成水泥漿體溫度驟然升高，甚至達(dá)到40。C，進(jìn)一步促進(jìn)了水泥水化的
反應(yīng)。
（5）水化產(chǎn)物的形成，尤其是水化鋁酸鈣的形成結(jié)合了大量的游離水，漿體迅速失去流動性。（6）水化產(chǎn)物的結(jié)晶和生長交叉形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水化硅酸鈣填充其間，促使水泥迅速凝結(jié)硬化。
4、新型低堿度早強(qiáng)速凝劑和抗分散機(jī)理
（1）新型低堿度早強(qiáng)速凝劑速凝機(jī)理武漢工業(yè)大學(xué)的研究者認(rèn)為新型早強(qiáng)速凝劑的速凝機(jī)理是：速凝劑中的鋁酸鹽或鋇硫鋁酸鹽和外加的水溶性硫酸鹽、鋁鹽等化合物與CS水化溶出的Ca2+迅速
化合形成大量的鈣礬石，為水泥的漿體提供凝聚結(jié)構(gòu)的骨架，由于液相中的Ca2+被迅速化合，促使C3S水化形成的C-S-H處于低C/S比的水平，滲透性較好，水得以不斷透過C-S-H向C3S內(nèi)部擴(kuò)散，
C3S內(nèi)部的Ca2+可以向外擴(kuò)散進(jìn)入溶液中而不出現(xiàn)誘導(dǎo)期。C-S-H連續(xù)大量迅速形成，與鈣礬石骨架膠結(jié)而使水泥漿迅速凝結(jié)。
（2）新型低堿度早強(qiáng)速凝劑抗分散機(jī)理電性中和作用在懸浮液中加入該種速凝劑時，由于懸浮液中的固體粒子表面與溶液之間帶的電荷不同，產(chǎn)生電性中和作用，引起電位降低，產(chǎn)生靜電吸
引，粒子會聚集絮凝而沉降。吸附架橋作用該種速凝劑中復(fù)合分子有機(jī)高分子物質(zhì)，當(dāng)其加入懸浮液后，懸浮液中水泥顆粒和纖維的硅氧鍵中的氧原子會同高分子中的氫原子形成氫氧鍵，與結(jié)合
后產(chǎn)生架橋吸附作用。大量分散的微細(xì)粒子被吸附于速凝劑長鏈的周圍，聚集成大的集合體而加速粒子在懸浮液中的沉降速度。同時，速凝劑能改善并提高水泥顆粒的表面性能，能使水泥顆粒間
的凝聚性增大，進(jìn)一步提高砂漿拌合物的粘稠性。上述作用的結(jié)果，是砂漿形成一種縱橫交錯的穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得砂漿拌合物在水中下落時的性質(zhì)發(fā)生了根本的變化，具有抗水洗和
抗分散的能力。速凝劑的加入使得水泥水化產(chǎn)物的結(jié)晶形態(tài)、強(qiáng)度都會發(fā)生變化，如添加Na2CO3作為硅酸鹽水泥的速凝劑，其水化產(chǎn)物結(jié)晶比不加的小而密，早期強(qiáng)度提而高后期強(qiáng)度則有所降
低。因此，在選用速凝劑時，需要先進(jìn)行試驗(yàn)檢測。
研究者認(rèn)為，該類速凝劑消除了水泥中石膏的緩凝作用。速凝劑的各組分之間以及這些組分與水泥中石膏之間將發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)，生成溶解度更低的鹽類：速凝劑產(chǎn)生的NaOH與石膏作用生成
Na2SO4，使?jié){體中的CaSO4濃度降低。在這種條件下，水泥中的C3A可以迅速的進(jìn)入溶液，析出六角板狀的水化產(chǎn)物C3AH6（進(jìn)而生成C4AH13），CaSO4所起的緩凝作用消失，水化熱大量釋放，從而
導(dǎo)致水泥漿的迅速凝結(jié)。
2、加快水泥水化速率而速凝
研究院根據(jù)巖相鑒定、化學(xué)分析、差熱分析和X射線衍射分析的結(jié)果，綜合探討摻有速凝劑水泥的水化產(chǎn)物和反應(yīng)歷程。試驗(yàn)表明，摻有速凝劑水泥中發(fā)生了如下化學(xué)反應(yīng)：因此，在水泥-速凝
劑-水的體系中，由于Al2(SO4)3等電解質(zhì)的解離，以及水泥粉磨過程中所加石膏的溶解，使水化初期溶液中的硫酸根離子濃度驟增，并于溶液中的Al2O3，Ca(OH)2等組分急速反應(yīng)。迅速生成微細(xì)
針柱狀的鈣礬石及中間次生物石膏，這些新生晶體生長、發(fā)展，在水泥顆粒間交叉練成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)而速凝。同時，速凝劑中的鋁氧熟料及石灰，不但提供了有利的放熱反應(yīng)，為整個水化體系提供
40。C左右的反應(yīng)溫度，促進(jìn)了水化產(chǎn)物的形成和發(fā)展。
2、 形成水化鋁酸鈣骨架并促進(jìn)C3S水化而速凝
中國建材研究總院通過XRD、測定結(jié)合水量、水化液相測試、DTA等手段研究了速凝劑對水泥水化的影響，認(rèn)為鋁氧熟料促進(jìn)水泥凝結(jié)的主要原因是
（1）鋁氧熟料反應(yīng)后得到NaOH促進(jìn)C3S水化，硅離子溶出加快。
（2）速凝劑的加入減弱并消除了C3S初始生成的水化膜和雙電層的阻礙作用，導(dǎo)致了誘導(dǎo)期的縮短或消失。
（3）熟料礦物初期水化得到的Ca2+與速凝劑中的AlO2-反應(yīng)迅速生成水化鋁酸鈣晶體，搭接成網(wǎng)絡(luò)
（4）鋁氧熟料溶于水時，放出大量熱量，促進(jìn)了水化鋁酸鈣的析晶放熱和C3S的水化反應(yīng)放熱，這些放熱反應(yīng)的共同作用造成水泥漿體溫度驟然升高，甚至達(dá)到40。C，進(jìn)一步促進(jìn)了水泥水化的
反應(yīng)。
（5）水化產(chǎn)物的形成，尤其是水化鋁酸鈣的形成結(jié)合了大量的游離水，漿體迅速失去流動性。（6）水化產(chǎn)物的結(jié)晶和生長交叉形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水化硅酸鈣填充其間，促使水泥迅速凝結(jié)硬化。
4、新型低堿度早強(qiáng)速凝劑和抗分散機(jī)理
（1）新型低堿度早強(qiáng)速凝劑速凝機(jī)理武漢工業(yè)大學(xué)的研究者認(rèn)為新型早強(qiáng)速凝劑的速凝機(jī)理是：速凝劑中的鋁酸鹽或鋇硫鋁酸鹽和外加的水溶性硫酸鹽、鋁鹽等化合物與CS水化溶出的Ca2+迅速
化合形成大量的鈣礬石，為水泥的漿體提供凝聚結(jié)構(gòu)的骨架，由于液相中的Ca2+被迅速化合，促使C3S水化形成的C-S-H處于低C/S比的水平，滲透性較好，水得以不斷透過C-S-H向C3S內(nèi)部擴(kuò)散，
C3S內(nèi)部的Ca2+可以向外擴(kuò)散進(jìn)入溶液中而不出現(xiàn)誘導(dǎo)期。C-S-H連續(xù)大量迅速形成，與鈣礬石骨架膠結(jié)而使水泥漿迅速凝結(jié)。
（2）新型低堿度早強(qiáng)速凝劑抗分散機(jī)理電性中和作用在懸浮液中加入該種速凝劑時，由于懸浮液中的固體粒子表面與溶液之間帶的電荷不同，產(chǎn)生電性中和作用，引起電位降低，產(chǎn)生靜電吸
引，粒子會聚集絮凝而沉降。吸附架橋作用該種速凝劑中復(fù)合分子有機(jī)高分子物質(zhì)，當(dāng)其加入懸浮液后，懸浮液中水泥顆粒和纖維的硅氧鍵中的氧原子會同高分子中的氫原子形成氫氧鍵，與結(jié)合
后產(chǎn)生架橋吸附作用。大量分散的微細(xì)粒子被吸附于速凝劑長鏈的周圍，聚集成大的集合體而加速粒子在懸浮液中的沉降速度。同時，速凝劑能改善并提高水泥顆粒的表面性能，能使水泥顆粒間
的凝聚性增大，進(jìn)一步提高砂漿拌合物的粘稠性。上述作用的結(jié)果，是砂漿形成一種縱橫交錯的穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得砂漿拌合物在水中下落時的性質(zhì)發(fā)生了根本的變化，具有抗水洗和
抗分散的能力。速凝劑的加入使得水泥水化產(chǎn)物的結(jié)晶形態(tài)、強(qiáng)度都會發(fā)生變化，如添加Na2CO3作為硅酸鹽水泥的速凝劑，其水化產(chǎn)物結(jié)晶比不加的小而密，早期強(qiáng)度提而高后期強(qiáng)度則有所降
低。因此，在選用速凝劑時，需要先進(jìn)行試驗(yàn)檢測。
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