粉體速凝劑是專門為噴射水泥混凝土施工特制的一種超快硬早強水泥混凝土外加劑，摻后水泥混凝土的初凝時間不超過3分鐘，初凝后就具備了抵抗水泥混凝土自重脫落的能力。速凝劑的這些優(yōu)異特性，使其廣泛應(yīng)用于公路隧道支護、邊坡防護、地下洞室、水池、薄殼、修復(fù)加固等噴射或噴錨水泥混凝土結(jié)構(gòu)中，也可用于需要速凝堵漏的水泥混凝土或砂漿中。

按物質(zhì)形態(tài)分，速凝劑有粉狀和液狀兩種。粉狀速凝劑以鋁酸鹽、碳酸鹽、硫鋁酸鹽等無機鹽為主要成分；液體速凝劑以偏硅酸鈉、硫酸鋁膠、水玻璃等為主要成分，或與重鉻酸鉀、亞硝酸鈉、三乙醇胺等其他無機鹽復(fù)合而成。

一、粉體速凝劑的性能指標

用于公路工程的速凝劑必須滿足國標一等品的各項性能指標(見表1)及勻質(zhì)性要求，否則不得使用。

二、噴射水泥混凝土原材料與配合比

1.粉體速凝劑原材料要求

噴射水泥混凝土應(yīng)采用符合質(zhì)量要求的外加劑，選用與水泥適應(yīng)性好、凝結(jié)硬化快、28d強度損失少、較低摻量的速凝劑。使用前，應(yīng)對速凝劑與水泥的適應(yīng)性、水泥凈漿凝結(jié)效果進行檢驗。當(dāng)與其他類型的外加劑復(fù)配使用時，也應(yīng)做相應(yīng)的性能檢測試驗。常用粉狀速凝劑極易吸濕變質(zhì)，在運輸和儲存中應(yīng)保持干燥，不得損壞包裝，防止受潮、結(jié)塊和變質(zhì)。

為保證噴射水泥混凝土快速凝結(jié)，提高1d強度，應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。有防腐或其他特殊要求時，也可采用相應(yīng)的特種水泥。水泥強度等級應(yīng)不低于42.5級。

粉狀速凝劑

噴射水泥混凝土用水應(yīng)符合《混凝土拌和用水標準》(jgj63-89)的規(guī)定。水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)。不得使用污水、ph值小于5的酸性水、硫酸鹽含量大于1％的水。

2.粉體速凝劑配合比要求

強度應(yīng)符合設(shè)計要求。濕法噴射水泥混凝土坍落度宜控制在80mm～120mm之間，能夠滿足工程抗凍、抗?jié)B和耐久性要求，并盡量節(jié)約水泥。配合比應(yīng)通過試噴試驗或根據(jù)經(jīng)驗確定。

干法噴射中，水泥與砂石材料的質(zhì)量比宜為l：4.0～1：4.5；水灰比宜為0.40～0.45；砂率宜控制在45％～55％的范圍內(nèi)。水灰比一般由噴射工人憑經(jīng)驗控制，雖很難做到均勻一致，但要求在噴射時粉塵和脫落較少，噴射水泥混凝土表面基本平整，呈水亮光澤狀，無干斑和滑移流淌現(xiàn)象。

濕法噴射中，水泥與砂石材科的質(zhì)量比宜為1：3.5～l：4.0，水灰比宜為0.42～0.50，砂率宜控制在50％～60％的范圍內(nèi)。

噴射水泥混凝土在剛噴射到附著體上時，主要是依靠水泥漿和砂漿本身提供的黏聚性。因此，水泥用量不可偏少，砂率要求很大。一般水泥用量為400kg／m3左右，砂率宜控制在45％～60％之間。但過高的砂率在大風(fēng)、干熱、曝曬環(huán)境下，噴射水泥混凝土極易開裂。因此，在噴射水泥混凝土施工時，要考慮環(huán)境條件，同時兼顧回彈率和防裂的要求，在不增大回彈率的前提下，選用偏低的砂率。

噴射水泥混凝土應(yīng)采用堅硬耐久的卵石或碎石，粗集料最大粒徑不宜大于15mm。使用纖維噴射水泥混凝土?xí)r，粗集料最大粒徑不宜大于10mm。由于速凝劑往往具有高堿性，當(dāng)使用堿性速凝劑時，嚴禁使用堿活性集料。噴射水泥混凝土細集料應(yīng)采用堅硬耐久的中粗砂，細度模數(shù)宜控制在2.5～3.5之間。干法噴射時，砂的含水率宜控制在5％～7％的范圍內(nèi)；當(dāng)采用防黏料噴射機時，砂含水率可為7％～10％。粗、細集料組合級配應(yīng)符合表2的規(guī)定。

速凝劑摻量宜為水泥質(zhì)量的2％～8％，最優(yōu)摻量視其種類不同，通過試驗確定。

當(dāng)噴射水泥混凝土摻入纖維時，除鋼纖維具有提高抗拉強度的作用外，一般有機纖維僅具有防裂作用，因此其摻量配合比應(yīng)通過試配、試噴來確定。

三、粉體速凝劑的施工

1.噴射方法的選擇

噴射水泥混凝土有干噴和濕噴兩種工藝和施工設(shè)備。濕噴粉塵少，回彈量小，水泥混凝土強度高，質(zhì)量更穩(wěn)定，在公路隧道和封閉洞室噴錨支護中應(yīng)優(yōu)先采用；干噴法發(fā)展較早，技術(shù)較為成熟，設(shè)備投資較省，可在露天邊坡工程中使用。

2.機械設(shè)備的選擇

選擇噴射機要注意減少噴射中的回彈率，降低作業(yè)面空氣中的粉塵濃度，提高噴射作業(yè)效率，保證工程質(zhì)量，降低造價。一般要求噴射機密封性良好、輸料連續(xù)均勻。干法生產(chǎn)能力為3m3/h～5m3/h；輸料的水平距離不小于100m，垂直距離不小于30m。濕法噴射機生產(chǎn)率應(yīng)大于5m3／h，水平距離不應(yīng)小于30m，垂直距離不小于20m，機旁粉塵小于10mg／m3。當(dāng)施工現(xiàn)場的噴射距離不足時，應(yīng)搭建工作臺架，以滿足噴射輸送距離的要求。

拌制噴射混合料宜優(yōu)先采用強制式攪拌機，可采用自落式或滾筒式攪拌機，嚴禁使用人工拌和，這是保證干拌和料的勻質(zhì)性，減少粉塵飛揚、水泥散失和減少脫落的重要環(huán)節(jié)。采用容量小于400l的強制式攪拌機時，攪拌時間不得少于60s；采用自落式或滾筒式攪拌機時，攪拌時間不得少于120s；當(dāng)摻有外加劑摻合料或纖維時，攪拌時間應(yīng)適當(dāng)延長。