水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具有稳定性,絮凝剂投加到水中后水解成带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。采用投药后快速搅拌的方式,促进水中胶体杂质颗粒与絮凝剂水解成的胶团的碰撞机会和次数。水中的杂质颗粒在絮凝剂的作用下首先失去稳定性,然后相互凝聚成尺寸较大的颗粒,再在分离设施中沉淀下去或漂浮上来。
搅拌产生的速度梯度G和搅拌时间T的乘积GT可以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞的总次数,通过改变GT值可以控制混凝反应效果。一般控制GT值在104~105之间,考虑到杂质颗粒浓度对碰撞的影响,可以用GTC值作为表征混凝效果的控制参数,其中C表示污水中杂质颗粒的质量浓度,而且建议GTC值在100左右。
促使絮凝剂迅速向水中扩散,并与全部废水混合均匀的过程就是混合。水中的杂质颗粒与絮凝剂作用,通过压缩双电层和电中和等机理,失去或降低稳定性,生成微絮粒的过程称为凝聚。凝聚生成微絮粒在架桥物质和水流的搅动下,水泥速凝剂,通过吸附架桥和沉淀物网捕等机理成长为大絮体的过程称为絮凝。混合、凝聚和絮凝合起来称为混凝,混合过程一般在混合池中完成,凝聚和絮凝在反应池中进行。
速凝剂的应用主要是以喷射混凝土为载体的。喷射混凝土借助喷射机械,利用压缩空气或其他动力,速凝剂,将掺有速凝剂的拌合物,通过管道输送并以高速喷射到结构表面而凝结硬化,其施工方法包含了运输、拌合、喷射等多道工序。按照混凝土在喷射口处的状态,喷射施工可分为干式喷射与湿式喷射两种,而无论干式或湿式的喷射混凝土施工,速凝剂均是必不可少的外加剂。速凝剂的种类与品质直接影响喷射混凝土的质量,因此,国内外关于喷射混凝土的研究均把速凝剂放在非常重要的位置。
以硫酸铝和氢氧化铝为主要组分的速凝剂
硫酸铝和氢氧化铝可直接反应生成聚合硫酸铝,简化了硫酸铝和铝酸钠反应先生成氢氧化铝再生成聚合硫酸铝的反应过程,并且蕞大程度的引入了铝离子。其优点是不会引入碱金属离子,缺点是氢氧化铝使用比例较大,成本较高,混凝土速凝剂厂家,且这类速凝剂稳定性差,容易沉淀、结晶,不利于长期储存使用。
硫酸铝与其他成分搭配制备的速凝剂
硫酸铝也可以与氟l化钠、硫酸镁等进行配合,形成速凝剂产品。但氟l化钠和硫酸镁都存在一定的缺点。如氟l化钠能够促进水泥水化产物的形成,无碱混凝土速凝剂,缩短水泥的凝结时间,提高混凝土的强度,同时还可作为络合物的形成剂,能够与硫酸铝形成稳定的络合物体系,增加铝离子在水溶液中的稳定性,但缺点是引入了碱金属离子。硫酸镁能提高混凝土的早期强度,改善速凝剂对水泥的适应性,但掺量过多时会因引入过多的硫酸根离子,增加生成二次钙矾石的可能性,降低混凝土的耐久性能。