乙二胺四乙酸(EDTA)改性硫酸铝无碱液体速凝剂的制备及稳定性

摘要

本研究以硫酸铝和高活性氢氧化铝为原料,制备出一种无氯无碱液体速凝剂。分析了速凝剂对水泥凝结时间、砂浆力学性能的影响及速凝剂的促凝机理。针对所制备速凝剂早期稳定性较差的问题,采用乙二胺四乙酸(EDTA)对其进行改性,成功提高了稳定性,稳定存放期大于30 d。采用X射线衍射(XRD)分析、pH值检测等手段研究其稳定机理,结果表明:速凝剂掺量为5%时,水泥净浆的初凝时间为200 s,终凝时间为380 s,1 d强度大于7 MPa,3 d强度达18.56 MPa,28 d强度保留率为89.3%。速凝剂的主要促凝机理是通过早期形成大量钙矾石,使水泥快速达到初凝的同时大量Ca(OH)_(2)析晶也显著缩短了诱导期;EDTA的加入一方面可降低速凝剂的pH值,抑制NaSiF_(6)的水解析晶;另一方面可与Al^(3+)、Ca^(2+)形成稳定的五元环螯合物,抑制Al^(3+)的水解聚沉失稳与CaSO_(4)、AlF_(3)的析晶沉淀,提高速凝剂的稳定性。