水泥速凝劑

速凝劑大致可分為兩類：一類是由鋁酸鹽和碳酸鹽為主，再複合其它無機鹽類組成；另一類則是以硅酸鈉為主要成分，再與其它無機鹽類複合而成。蘇聯從50年代開始研究了許多速凝劑，大多數是以鋁氧熟料（主要成分為鋁酸鈉）複合其它無機鹽如氟化鉀、氟化鈉製成；保加利亞使用過碳酸鈉、氟化鈉為主要成分的速凝劑；西德有一種混凝土抗腐蝕速凝劑，採用可溶性樹脂如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、經基胺等製成；美國有以丙烯酸鈣為主要成分的速凝劑；在日本速凝劑品種繁多，其市售速凝劑主要成分大多為鋁酸鹽、碳酸鹽、鋁化合物等。我國常用的速凝劑有紅星一型、711型、陽泉一型、堯山型、73牌、782型等。

無鹼（低鹼）速凝劑

日本研製的無鹼速凝劑較少，主要集中在低鹼速凝劑的研究上。一般都是在鹼金屬鋁酸鹽、碳酸鹽的基礎上再加入一些其它無鹼成分。Nitto化學工業有限公司採用鹼金屬硫酸鹽或碳酸鹽再加入一種水溶性鋁鹽或碳酸鎂合成速凝劑。Hirose等研製的一種速凝劑，其成分為70%鋁酸鈣、25%鋁酸鈉和5%碳酸鈉，其中碳酸鈉和鋁酸鈉的粒度均小於149μm。該速凝劑摻量為7%時，水泥漿初凝時間為40s，終凝時間為4min，1d抗壓強度為16MPa。

近年來，日本在速凝劑方面的研究仍以低鹼速凝劑為主。美國及歐洲各國使用鈣鹽和鋁鹽代替鹼金屬鹽來研製和生產無鹼速凝劑，早期使用的CaCl2就是其中的一例。但Cl-的引入會引起混凝土中的鋼筋鏽蝕，所以CaCl2現已不再用作噴射混凝土速凝劑。Harald使用一種改性硝酸鈣做速凝劑，成分為xNH4NO3yCa(NO3)2zH2O。其中x=0.092，y=0.500，z=0.826。Burge等使用鋁酸鈣、硫鋁酸鈣、鹼性的鋁鹽和水溶性的多價硫酸鹽合成速凝劑。當速凝劑成分為50份的鹼性硫酸鋁和50份的Al2(SO4)3·6H2O，以水泥重量的6%摻入時，水泥漿初凝時間為7min，終凝時間為14min。以30%的鋁酸鈣、40%的鹼性硫酸鋁和30%的Al2（SO4）3·6H2O為配料的速凝劑，摻量為4.1%時，水泥砂漿1d抗壓強度大於15MPa，28d抗壓強度為38.3MPa。

實踐證明，無鹼（低鹼）速凝劑確實能大大減少混凝土後期強度損失。但是，施工中往往存在速凝劑對水泥種類適應性差、料漿和易性差、揚塵和回彈大等問題。

有機無機複合型速凝劑

在無機速凝劑中添加少量有機物質，能顯著改善噴射混凝土拌合料的粘聚性，提高噴射混凝土與基體的粘著力，增加一次噴射厚度；也可減小施工水灰比，提高早期和後期強度；有的還可扼制施工過程中的揚塵，或減少回彈。能與無機速凝成分複合使用的有機物很，如二乙醇胺、鏈烷醇胺、有機減水劑、羧酸等。

日本曾使用含氧羧酸與無機物質製備有機無機複合型速凝劑。Terashima等將含氧羧酸加入到含有鋁酸鈣、石膏、鹼金屬鋁酸鹽和鹼金屬碳酸鹽的無機速凝基料中，得到一種有機無機複合型速凝劑。使用該速凝劑的優點是噴射混凝土施工中粉塵小。此外，日本還專門研製多種回彈抑製劑，將抑製劑和無機速凝成分聯合使用，能大大減少施工中的回彈量。美國及歐洲各國研製了多種有機無機複合速凝劑。Sommer等使用水溶性的含鋁鹽氟化物與配位劑、胺、增粘劑一起作為速凝劑。據稱這種速凝劑與含鹼速凝劑相比，抗壓強度發展快；與市面上以硫酸鋁和有機酸為基礎的無鹼速凝劑相比，後期不會形成鈣礬石而引起混凝土開裂。配料如果為水55%、氫氧化鋁12%、氫氟酸25%、配位劑0.5%、胺7.5%，摻量為6%時，水泥漿初凝時間為6min，終凝時間為20min。Sommer等人還使用含氟的鋁鹽和含鋁鹽的硫酸鹽研製速凝劑。含氟的鋁鹽由Al(OH)3或Al2O3與HF反應而得，其中就添加了胺（烷基胺、鏈烷醇胺）、增粘劑等有機成分。

此外，美國及歐洲各國還採用硝基乙醇、二乙醇胺、乙二醇、氨基酸的衍生物等有機物與無機速凝成分聯合使用，製備有機無機複合速凝劑。有機無機複合速凝劑確實解決了無機速凝劑存在的諸多問題。如增加了水泥漿的粘聚性使施工中回彈量大大減少，粉塵濃度大幅度降低。但這種速凝劑大多數屬於粉狀速凝劑，施工中容易產生速凝劑在混凝土拌合料中分散不均勻，進而引起混凝土質量波動問題。

液態速凝劑

液態速凝劑是對粉狀速凝劑的改良。與粉狀速凝劑相比，液態速凝劑更容易均勻地分散於混凝土拌合物中，從而可避免硬化混凝土質量波動。上世紀80年代早期，日本研製過含鹼量較高的液態速凝劑。平野健吉將鹼金屬鋁酸鹽和鹼金屬碳酸鹽分別溶於水（兩者的濃度均為20%～40%），然後將0.1%~1%葡萄糖酸加入到鹼金屬鋁酸鹽或鹼金屬碳酸鹽中，再將兩者混合，得到了穩定性好的液態速凝劑。其中葡萄糖酸的作用主要是防止氫氧化鋁從溶液中沉澱下來。Hosokawa等研製的一種液態速凝劑，含有Al2O3和SO3，且Al2O3/SO3（摩爾比）=0.35~0.5。據稱Al2O3/SO3（摩爾比）=0.43時，它具有良好的速凝效果。

1、凝結時間：初凝1～5min，終凝5～10min，適宜摻量為膠凝材料用量的3—5%；

2、鹼金屬含量<1%，無毒、無味、無剌激；

3、細度：8mm孔篩，篩余物小於10%；

4、噴射砼早期強度高，其28天齡期抗壓強度保存率達80—100%；

5、噴料粘聚性好，對鋼筋無鏽蝕作用，提高抗滲標號，凝結快，一次噴層厚，噴拱可達130mm，噴壁可達200mm以上。

先按噴射混凝土配比把所噴物料攪拌均勻，在噴射時隨機添加速凝劑。建議在使用前選擇適宜摻量及凝結時間的測定試驗。

速凝劑分為粉狀和液體狀，加入混凝土拌和后，幾分鐘內混凝土就凝結，一般在隧道支護、邊坡支護使用。

嚴格地說只能是混凝土速凝劑，而不是水泥速凝劑。速凝劑加入混凝土后，其主要成分中的鋁酸鈉、碳酸鈉在鹼性溶液中迅速與水泥中的石膏反應形成硫酸鈉，使石膏喪失其原有的緩凝作用，從而導致鋁酸鈣礦物迅速水化，並在溶液中析出其水化產物晶體。從而使水泥混凝土迅速凝結。

1、請不要在物料攪拌時添加該品，因石子、砂子含有大量的水份，速凝劑短期時間內吸水在未噴射時分解其速凝成份，影響凝結時間，降低混凝土強度，將導致噴射砼的不良效果。

2、使用前應針對工程所用水泥品種進行試配試驗，選好摻量，方可大量使用。存放過期水泥不能用，不符合國家標準的水泥不能用。對速凝劑要求妥善保管，防止受潮結塊失效。加強早期噴水養護，確保後期強度。嚴格掌握好水灰比。滲水漏水的工程必須加大摻量。