采 用 X 射 线 半定 量 分 析 方 法 研 究 了在 快 硬 混 凝 土 中掺 加 缓 凝 剂 和促 硬 剂 对硫 铝 酸 盐 水 泥 凝 结 时 间、
水化 历程 、水 化 产 物 种 类 的影 响 。结 果表 明 ：快硬 硫 铝 酸 盐 水 泥 的 水化 产 物 主 要 有 AFt、AFm、CAH ，及 A1(oH)，，而
C S的 水化 非 常缓 慢 ；快硬 硫 铝 酸 盐 水泥 快 凝 早 强 的主 要 原 因是 AFt的 生成 ，而后 期 强 度 发 展 停 滞 甚 至倒 缩 的 原 因
主要 是 AFt向 AFm 的 转 化 ，后 期 C2S的 水 化 可 能 弥 补 这 一 缺 陷 ；缓 凝 剂 的 作 用 是 阻碍 了 c 3s和铁 铝 矿 物 的 水 化 ，
并且 抑 制 了 AFt向 AFm 的转 化 ；促 硬 剂的 作 用是 与 缓 凝 剂发 生化 学反 应 ，终止 了缓 凝 作 用 ，使硫 铝 酸 盐 型 水 泥矿 物
恢 复 正 常 水化 。
关键 词 ：快硬 硫 铝 酸 盐 水 泥 ；缓 凝 剂 ；促 硬 剂 ；水 化历 程 ；水 化 产 物
Abstract： I、he effects of retarder and accelerator on the setting time． hydration progress and hydration products of
rapid hardening SUlphoaluminate cement are studied by semi-quantitative XRD analysis method．The results show that the
main hydration products of rapid hardening su1ph0aluminate cement are Aft，AFm，C．AHl3 and A1(OH)3，the hydration of
C2S proceeds rather slowly．The rapid setting and strength development are due to the formation of AFt．whereas the cease
of strength increase and even strength regress of sulphoaluminate cement at later ages are caused by conversion of AFt to
AFm．the hydration of C2S at later ages may supply this gap．The effect of retarder may be explained as that it prevents
the hydration of C4A3 S and fer ric aluminium compounds and restrains the conversion of AFt to AFm．The added
accelerator takes a chemical reaction with the retarder and immediately stops its retarding action，SO that the accelerator
makes C 1S recover to hydrate normally．
Key words：Rapid hardening sulph0aluminate cement；Retarder；Accelerator；Hydration process；Hydration products
中图 分 类 号 ：TU528．042 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1O00—4637(2011)01—07—06
O 前 言
硫 铝 酸 盐 水 泥是 20世 纪 80年 代 初 由我 国王
燕 谋 、苏 慕 珍 等 开 发 推 广 的『l】，由 于该 水 泥 具 有 早
强 、快 硬 和 耐 久 性 好 等 特 点 ，多 年 来 已经 作 为 快 硬
混凝 土用 于修补 、抢修 等工 程 。
2002年北 京 二环 路 伸缩 缝 改 造回、2007年 复 兴
门桥 面维 修 和 2009年迎 六 十 周年 国庆 长安 街 改 造
井 盖 、过 街管 线 施 t31，都 成功 采用 了硫 铝酸 盐 水 泥
配制 预拌 快 硬混 凝土 ，并 且 在控 制 技 术 手段 上 ，已
经 从 单 一 的控 制 技 术 手段 升 级 到分 段 控 制 技 术 手
段 。所谓 单 一控 制技 术 手段 ，是 采 用 专 门 的复 合减
水 剂 ，外 加 剂 中含专 门 的缓凝 组 分 和促 硬 组 分 ；而
分 段 控 制 技 术 手 段是 采 用 在 搅 拌 站 添 加 专 门 的缓
凝 减水 剂 ，混 凝土 到现 场 后添 加 专 门 的促 硬 剂 的方
式 。两 相对 比 ，后 者可 以精 确控制 混凝 土凝 结 时间 ，
既 能保 证 大方 量预 拌 混 凝 土 安 全 生 产 和 运 输 需 要
的流动 性 ，又 能保 证夜 间施工 现 场操 作 时 间 以及 早
上正 常通 车需要 的强 度 (>20MPa)。分段 控制 技术 的
关键 在 于选 择 最佳 的外 加 剂 (缓 凝剂 和促 硬 剂 )品
种 和 根据 施 工 条 件 (温度 、运 距 )确定 掺 量 ，以 控制
其 凝结 时间 和水化硬 化 的速度 。
本 文研 究 了用 X 射线 分 析 方 法 确 定快 硬硫 铝
酸 盐 水 泥 的矿 物 成 分 和 其 不 同 养 护 时 间下 的水 化
产物 ；并 用 x射 线衍 射 峰半 定 量分 析方 法 大致 确定
不掺 外加 剂 、单 掺缓 凝 剂 和掺缓 凝 剂+促 硬 剂 的快
硬硫 铝 酸盐 水 泥 在 不 同养 护 时 间下 的水 化 速 度 和
水 化产 物 的变 化 ；然 后 用 扫描 电镜 (SEM)观 察不 同
养 护 时 间 、掺 或 不 掺 外 加 剂 的硬 化 水 泥 浆 体 的形
貌 。通过 以上试 验 ，最 后探 求快 硬 硫 铝酸 盐 水 泥在
不 同 条件 下 的水 化 机 理 和 缓凝 剂及 促 硬 剂 对 其 水
化 的影 响 。
1 试 验 原 材 料 和 方 法
1．1 原材 料
1．1．1 水 泥
试 验 所 用 水 泥 为 唐 山 某 公 司 生 产 的 超 高 强硫
铝 酸盐 水泥 (HCSA)。
根 据水 泥 厂提 供 的资 料 ，水 泥熟 料 的 矿物 组成
为 ：无 水 硫 铝 酸 钙 (3CaO·3A1 O3·CaSO4，简 写 为

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