杨富民

（北京铁科首钢轨道技术股份有限公司，北京 102206）

速凝剂是一种能促进水泥迅速凝结硬化的外加剂，是隧道喷射混凝土施工必不可少的组成材料。根据GB/T 35159—2017《喷射混凝土用速凝剂》，氧化钠当量含量不大于1%的液体速凝剂称为无碱液体速凝剂。相比传统速凝剂，无碱液体速凝剂的优势在于后期混凝土抗压强度保证率高，环保且对施工人员无腐蚀。近年来，无碱液体速凝剂成为速凝剂的主要研究方向，国内外学者陆续开展高性能无碱液体速凝剂的研制，并对无碱液体速凝剂的促凝机理进行了探讨［1-6］，但对无碱液体速凝剂的作用机理研究较少。

张正安［7］认为掺加无碱液体速凝剂能促进水泥中的石膏（CaSO4的水合物）及氢氧化钙（Ca（OH）2）迅速反应，钙离子（Ca2+）的大量消耗使得硅酸三钙（Ca3SiO5外文别名C3S）的诱导期缩短或消失，促进了C3S 的水化；Ca2+和结合水逐渐生成水化硅酸钙（C-S-H）凝胶和AFt，大量随机分布的AFt 晶体形成空间网络结构；晶体之间搭接紧密，C-S-H 凝胶填充缝隙，使水泥石更加密实，水泥水化浆体凝结时间缩短，早期强度增加。甘杰忠［8］认为无碱液体速凝剂提供的大量Al3+和SO42-能瞬间与液相中溶解的Ca2+反应生成大量AFt，AFt 相互接搭成网络，促进浆体速凝；液相中Ca2+被消耗又促进了C3S 水化，使浆体中Ca（OH）2数量减少，生成的C-S-H 凝胶填充孔隙使硬化浆体微观结构更致密，因此提高了早期和28 d抗压强度。

本文借助热重分析（Thermo Gravimetric Analysis，TGA）、差热分析（Differential Thermal Analysis，DTA）、X射线衍射（X-Ray Diffraction，XRD）图谱分析、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）微观形貌分析等手段，通过对比掺加无碱液体速凝剂前后基准水泥水化产物的区别，研究无碱液体速凝剂的促凝及增强机理。……