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传真: +86-533-6555555研究了铝酸钠对水泥性能的影响，测试了不同铝酸钠掺量的水泥凝结时间和强度的影响，结果显示铝酸钠掺量增加，水泥的初凝时间先降低后延长；铝酸钠加入后1d、7d、28d 抗折强度都出现下降，水泥抗压强度先增加后降低；当铝酸钠掺量为1.2%时，水泥促凝效果较好，早期强度提高明显，后期强度满足要求。
速凝剂是喷射混凝土的重要添加剂，良好的速凝剂可以降低喷射混凝土的回弹率、保证强度、提高喷射混凝土的施工效率。目前速凝剂按照碱度主要分为有碱速凝剂、低碱速凝剂和无碱速凝剂，目前的速凝剂在应用过程中具有独特的优势，也存在相应的弱点，速凝剂技术的发展也伴随着新的速凝组分功能的发挥。国内外部分学者认为速凝剂的作用在于消除水泥中石膏的缓凝作用，促进更多钙矾石和水化产物的形成，潘志华认为铝酸钠可以使得水泥早期水化生成大量钙矾石，促进水泥速凝，并进行机理分析。铝酸钠的应用与水泥组成有关，也造成了其掺量的变化，需要更多研究数据支持。
（1） 水泥：市售P.O42.5 水泥，水泥的性能指标分别见表1。
表1 水泥的性能指标结果
（2） 铝酸钠：白色粉体，分析纯，国药集团生产。
（3） 砂为ISO 标准砂。
（1） 水泥凝结时间按照GB/T 1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》 进行测试。
（3） 采用内掺法称取一定量的铝酸钠粉体，与水泥搅拌混合，按照GB/T 17671-2005 水泥胶砂强度检验方法（ISO法） 进行成型40mm×40mm×160mm 的试件，覆膜养护至1d后拆模，测试指定龄期的抗折和抗压强度值。
铝酸钠作为速凝组分，重要的性能就是保证水泥凝结时间，提升施工效率，为此，研究了铝酸钠对水泥凝结时间的影响，测试结果见图1。
图1 的结果显示，铝酸钠在水泥中的掺量增加，水泥的凝结时间呈现先降低又增加的趋势，当铝酸钠掺量从0.2%到0.6%时，水泥初凝和终凝时间缓慢下降，铝酸钠掺量0.6%-1.2%，水泥凝结时间降低较快，铝酸钠掺量超过1.2%，水泥初凝和终凝时间反而有所延长。
铝酸钠遇水溶解，电离产生的AlO2-和Na+,铝酸钠和石膏在一定碱度下发生反应，生成钙矾石和氢氧化钠，使得水泥中的CaSO4 含量降低，碱度的提高又促使反应快速进行，表现出促凝。当铝酸盐含量继续增加时，由于石膏含量不足，生成的钙矾石不稳定，易分解成为单硫型水化硫铝酸钙，阻碍水泥水化的继续进行，进而使得水泥凝结时间延长。
适量铝酸钠能够促进水泥的凝结时间，但水泥水化时间加快，水化产物无法充分成核分布，容易造成内部缺陷增多，进而影响水泥强度。
选取铝酸钠0.4、0.8%、1.2%、1.6%，研究掺量变化对水泥强度的影响，测试结果见图2。
图2 的结果显示，铝酸钠的加入后水泥1d、7d、28d 抗折强度都出现不同程度的下降，抗压强度出现先增加后降低的趋势。罗云峰的研究表明，水泥抗折强度和C3S 相关度较高，铝酸钠过低或过高都会影响水泥的水化，铝酸钠含量较低时，水泥凝结时间较快，水泥水化生成的水化硅酸钙发育不良，铝酸钠含量较高时，石膏不足以与铝酸盐发生反应，生成的钙矾石不稳定，易分解，造成水泥强度降低。当铝酸钠掺量为1.2%时，此时水泥中的铝酸盐能够促进水泥水化，生成足够的钙矾石，并能稳定存在，1d、7d 和28d 抗压强度比也达到115%、103%，28d 强度有所降低，结果表明铝酸钠能够对水泥7d 和28d 起到显著增强作用。
（1） 铝酸钠掺量增加，水泥的初凝时间先降低后延长，铝酸钠掺量低于0.6%时，水泥凝结时间缓慢下降，铝酸钠掺量0.6%-1.2%，水泥凝结时间显著缩短，铝酸钠掺量超过1.2%，水泥有所缓凝。
（2） 铝酸钠加入后1d、7d、28d 抗折强度都出现下降，水泥抗压强度先增加后降低，当铝酸钠掺量为1.2%时，水泥1d 和7d 强度增长较快，28d 强度抗压强度比达到95%，满足速凝剂规范要求。
（3） 铝酸钠在水泥存在最佳掺量1.2%，此时水泥促凝效果最佳，水泥早期强度较好，后期强度降低最小。
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