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一种双组分速凝剂在喷射混凝土中的施工技术研究

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贺松定张克龙

摘要A料是速凝剂催化剂，喷射混凝土能够快速固化，是水泥和速凝剂发生化学反应的结果。B组分速凝剂为普通型速凝剂，可以是低碱速凝剂或无碱速凝剂。文章通过对双组分速凝剂对喷射混凝土工作性能影响研究、施工工艺研究，得出结果：（1）AB组分速凝剂掺量小;（2）混凝土实体强度高;（3）使用AB组分速凝剂回弹率小。

关键词双组分;速凝剂;喷射混凝土

TU528.53A2096-8949（2022）01-0157-03

0引言

A组分速凝剂的作用机理[1]：混凝土的初、终凝速度，早期强度的发展，速凝剂只有辅助作业，起主导作用的是水泥，是由水泥中的3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3、CaSO4等元素含量所决定的。建筑市场大多数水泥初凝45min，终凝6.5h，不适用于喷射混凝土，只有具备快凝快硬的“双快”水泥才适用于喷射混凝土。

B组分速凝剂为普通型速凝剂，可以是低碱速凝剂或无碱速凝剂。根据贵州省质监局、中交集团的要求速凝剂必须采用无碱速凝剂，所以在研究中，采用的速凝剂为无碱速凝剂。

1双组分速凝剂对喷射混凝土工作性能影响研究

1.1双组分速凝剂与普通速凝剂的区别

（1）普通速凝剂独立使用。A组分必须和B组分速凝剂配合使用。（2）使用方法不同，速凝剂在喷浆作业时掺入，A组分在拌和混凝土时掺入，具有提高泵送效果的作用。（3）速凝剂掺入混凝土后立即与水泥发生化学反应→快速凝结。A组分掺入混凝土后不发生任何化学反应，不改变混凝土的工作状态，也就不用担心混凝土会在罐车里凝固。（4）当A组分与速凝剂同时使用时才会发生化学反应，且效果倍增，不仅可降低速凝剂掺量，提高混凝土后期强度，还可加速混凝土凝结。

1.2双组分速凝剂与普通速凝剂的经济性对比

见表1，以C25混凝土为例，常规的水泥用量为480kg，速凝劑掺量为水泥用量的8%，即38.4kg;根据相关资料使用双组分速凝剂，保证混凝土各项指标的情况下，水泥用量可以降低为450kg，双组分速凝剂掺量可以降低为7%，即31.5kg。其余的材料数量变化基本上可以忽略不计。水泥的单价为380元/t，速凝剂的单价为2500元/t。每方混凝土成本可以节约：速凝剂节约成本17.25元、水泥节约成本约11.4元，合计成本节约28.65元。

1.3双组分速凝剂与普通速凝剂的力学性能对比

因为速凝剂掺量越大，混凝土强度越低;速凝剂掺量越小，强度越高。强度损失方面，无碱速凝剂优于低碱速凝剂。用A组分速凝剂预拌的混凝土可选用小砂率，作业时不易堵管，能够确切的保证实体混凝土强度。经过试验，AB组分速凝剂抗压强度比大于90%，钻芯强度满足要求。普通速凝剂喷射混凝现场综合掺量达到8%左右，现场取芯强度基本上都无法满足设计要求。经试验表明，采用相同胶凝材料用量的情况下，采用AB组分速凝剂喷射混凝土强度明显比普通速凝剂喷射混凝土高。最终强度结果见图1、图2。

1.4双组分速凝剂对喷射混凝土工作性能的影响及最佳掺量的确认

1.4.1A组分对喷射混凝土工作性能的影响

根据C25喷射混凝土配合比：水泥∶砂∶碎石∶水∶

减水剂∶A料∶B料=460∶968∶730∶175∶5.52∶

6.90∶27.60进行相关试验，验证减水剂和A组分对喷射混凝土坍落扩展度等工作性能的影响。普通减水剂采用中交二公局东萌工程有限公司减水剂复配中心生产的喷射混凝土专用减水剂，A组分为重庆锚喷建筑材料有限公司生产的湿喷混凝土专用催化剂（具有减水剂作用），B组分为重庆锚喷建筑材料有限公司生产的湿喷混凝土无碱速凝剂。在对比试验中，无碱速凝剂掺量均为6%。

见表2试验结果可以看出，在减水剂掺量一定的情况下，掺入A组分可以有效提高混凝土的和易性，提高混凝土流动性，且初期强度相较于未掺入A组分时有所提高，但是提高效果不明显。

同时通过试验可以得出，A组分最佳掺入量为胶凝材料总量的1.0%～1.5%。

1.4.2B组分最佳掺量的确认

根据C25喷射混凝土配合比：水泥∶砂∶碎石∶水∶

减水剂=460∶968∶730∶175∶5.52为基准，A组分掺入比例为1.5%，B组分掺量选择从5%递增至10%进行强度验证。

见表3，采取现场喷射混凝土回弹率及有无掉块情况确定B组分最佳掺入量：喷射混凝土用的B料掺量为6%时，该配合比强度满足设计要求，回弹率偏低，现场无掉块;喷射混凝土用的B料掺量为5%时，该配合比强度满足设计要求，拱部回弹率增大，满足规范要求，边墙回弹变化不明显，现场无掉块;喷射混凝土用的B料掺量为4%时，该配合比强度满足设计要求，拱部回弹率进一步增大，边墙回弹率增加，拱部出现掉块;喷射混凝土用的B料掺量为3%时，该配合比强度满足设计要求，混凝土凝结时间不