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目前，国内使用的水泥速凝剂大部分是强碱性粉状的，尽管能够满足速凝要求，但对强度不利，添加时不易均匀，对施工人员也有一定的伤害。因此，研制无碱(或低碱)液体水泥速凝剂具有重要的实际工程意义。
本论文在实验室前期研究成果的基础上，开展了无碱液态速凝剂NSA改性和新型LSA低碱液态速凝剂的合成和性能的研究。通过对NSA速凝剂的改性试验，使氢氧化铝制备工艺得到了改进，氢氧化铝的制备周期缩短，产率提高，性能也得到改善。正交设计试验确定了改性NSA速凝剂各组分的最佳配比是硫酸铝：氢氧化铝：水：三乙醇胺：磷酸=8:8:8:0.78:1.3。改性NSA速凝剂在水泥中的掺量比原来降低了40～50％。当掺量为5％时，水泥凝结时间缩短至初凝1.5min，终凝4.1min，1天抗压强度进一步提高，达到15.9MPa，28天抗压强度保留率大于90％以上，超过JC477-2005的规定指标。
以硫酸铝和氟化钠为基础成分，通过添加增强剂三乙醇胺和稳定剂马来酸成功地合成出新型LSA低碱液态速凝剂。采用正交设计试验对各个组分的比例作优化，确定了最佳配比为硫酸铝：氟化钠：水：三乙醇胺：马来酸=10:2:5：0.035:0.7。LSA速凝剂外观为无色透明，稳定性大于150天，固含量为40.2％，密度为1.56g/ml。当掺量为7％时，PⅡ52.5水泥初凝时间为1.6min，终凝时间为3.1min，1天抗压强度达19.8MPa，比空白水泥样提高37.5％，28天抗压强度保留率为95.2％。采用基准水泥的场合，当掺量为7％时初凝时间为1.8min，终凝时间为3.8min，1天抗压强度达16.3MPa，比空白水泥样提高136％，28天抗压强度保留率为107.5％。另外，材料温度和减水剂对LSA速凝剂的速凝效果影响不大。LSA速凝剂对水泥硬化体体积变化的影响试验表明，掺LSA速凝剂后水泥砂浆和净浆均表现为收缩，收缩率随LSA速凝剂的掺量增加而增大，也随养护湿度减小而增大，净浆的收缩比砂浆的收缩大，但收缩程度均在安全范围之内。
利用XRD、TG-DSC、SEM和MIP等现代分析手段对添加改性NSA速凝剂和添加LSA速凝剂的水泥硬化体的微观结构及促凝机理进行了分析。分析表明，添加速凝剂的水泥硬化体中水化早期有大量棒状的钙矾石晶体生成，这些钙矾石晶体不像水泥常规水化的针状钙矾石晶体一样从水泥颗粒的表面长出，而是分布在整个水泥硬化浆体内与其他水化产物相互交错地填充在水泥浆体的空隙中。同时，由于生成大量的钙矾石消耗了大量的Ca2+所以水泥硬化浆体中的早期CH量较少。可见添加改性NSA速凝剂或LSA速凝剂并未改变水化产物的种类，只是使水化产物的数量、位置和形态发生了变化。由此推断，改性NSA速凝剂和LSA速凝剂对水泥的促凝作用是通过早期在水泥浆体中迅速形成大量棒状且分散分布的钙矾石达到促凝效果的。