“水泥-速凝剂-水”系统的水化反应特征及凝结硬化机理研究现状

王子明，王 杰，甘杰忠，张佳乐

(1.北京工业大学材料科学与工程学院，北京 100022;2.江苏奥莱特新材料股份有限公司，南京 210044)

0 引 言

喷射混凝土在建筑支护和加固修补工程中获得了广泛应用，并且呈现出不断增长的趋势[1-4]。速凝剂是喷射混凝土不可缺少的重要组分，近年来已经成为研究热点[5]，特别是对其作用机理进行了很多研究工作[6-10]。但目前对速凝剂作用机理尚无广泛接受的完整说法，许多结论只是在其试验条件和材料的前提下成立，难免存在局限性。总体来讲，对速凝剂作用机制的理解还停留在笼统的“水化进程加速学说”阶段，认为速凝剂的作用机理是其可显著促进水泥矿物(C3A和C3S)的早期水化速率，形成了足够数量的水化产物[11]，并在原来的充水空间相互搭接形成了初步空间网络结构，使水泥浆体或者砂浆及混凝土在数分钟内凝结硬化。上述关于速凝剂作用机理结论不能科学解释速凝剂应用中遇到的很多实际问题，如(1)速凝和早强不统一问题：加入速凝剂能够使水泥净浆或砂浆出现速凝(初凝小于5 min，终凝小于12 min)，但砂浆早期强度(24 h)有时会低于对比样品。(2)早期强度提高和后期强度降低的问题：为什么碱性速凝剂会引起喷射混凝土中后期强度明显降低(约30%)，而无碱速凝剂却不会明显影响喷射混凝土的后期强度。(3)速凝早强和耐久性问题：速凝剂如何影响喷射混凝土长期力学性能和耐久性问题。(4)突出的相容性问题：速凝剂与水泥和其他化学外加剂的相容性问题普遍且突出。……