MgO膨胀剂在水工混凝土中的极限掺量研究

为了满足水工大坝对外掺MgO混凝土自生体积膨胀变形的需要和促进外掺MgO混凝土的推广应用,提出采用砂子等量替代混凝土中的粗骨料拌制"模拟砂浆"试件进行压蒸实验。结果表明,采用该法测得的压蒸膨胀率均比采用水泥净浆、水泥砂浆、一级配混凝土作为压蒸试件的测值低,由此确定的混凝土的MgO极限掺量均比现行方法高;若以压蒸膨胀率随MgO掺量变化曲线的拐点对应的MgO掺量作为混凝土的MgO极限掺量,则当粉煤灰掺量为40%时,采用"模拟砂浆"试件确定的MgO极限掺量可达到12%。

长龄期MgO混凝土自生体积变形与水泥基材料压蒸膨胀变形的关联性

针对水利水电工程挡水坝常用的三级配粉煤灰混凝土,采用压蒸试验、自生体积变形观测、压汞分析、电镜扫描、X射线能谱等方法,对水泥砂浆、一级配混凝土的压蒸膨胀变形与龄期长达6 a的三级配外掺MgO混凝土自生体积变形的关联性进行了研究。结果表明:外掺MgO混凝土的自生体积膨胀变形与水泥砂浆、一级配混凝土的压蒸膨胀变形没有关联性。现行以水泥砂浆试件或一级配混凝土试件的压蒸膨胀变形曲线拐点或压蒸膨胀率为0.5%确定的坝体混凝土的MgO极限掺量,虽能够保障混凝土大坝安全运行,但未能反映外掺MgO混凝土膨胀变形的实际情况。

MgO掺量对不同介质膨胀性能的影响

为了解MgO外掺量对不同介质膨胀性能的影响规律,进行了不同MgO外掺量情况下的水泥净浆、水泥砂浆、混凝土砂浆的压蒸膨胀率和混凝土的自生体积变形试验。试验结果显示,不同介质的压蒸膨胀率和混凝土的自生体积变形均随着MgO外掺量的增大而增大。当MgO外掺量过大时,经过压蒸后各种介质的试件都因过大的膨胀力造成外观的弯曲变形。研究成果对MgO混凝土膨胀变形测定方法的制定和最大MgO外掺量的确定具有参考意义。

外掺MgO水泥净浆和砂浆小尺寸试件的压蒸膨胀变形

为了促进外掺MgO混凝土的推广应用,本文对外掺MgO水泥净浆和砂浆小尺寸试件的压蒸膨胀变形进行了试验研究。结果表明,试件尺寸对外掺MgO水泥净浆和砂浆的压蒸膨胀变形产生明显影响。压蒸膨胀率随着试件尺寸变化的规律是:微试件>小试件>标准试件。相应地,MgO极限掺量随着试件尺寸变化的规律是:微试件<小试件<标准试件。粉煤灰对外掺MgO水泥净浆和砂浆小尺寸试件压蒸膨胀变形的抑制作用依然存在,且粉煤灰掺量越大,其抑制膨胀变形的作用越明显。

氧化镁混凝土中砂浆的压蒸膨胀率及孔隙构造的研究

为确定水工混凝土中氧化镁的合理掺量,对一、二级配混凝土中的砂浆进行压蒸试验,并对压蒸后的砂浆进行压汞测孔分析。试验结果表明,氧化镁的掺量明显影响混凝土中砂浆的压蒸膨胀率及孔隙参数;掺入适量的氧化镁或粉煤灰可改善混凝土中砂浆的孔隙参数,且掺入粉煤灰还可提高混凝土中砂浆氧化镁的极限掺量。

MgO掺量对介质压蒸膨胀率及孔隙参数影响的研究

为了合理确定混凝土中MgO的安定掺量,研究了不同MgO外掺量情况下水泥净浆、水泥砂浆和混凝土砂浆试样的压蒸膨胀率及试样的孔隙参数。结果表明,在MgO的安定掺量范围内,随养护时间的延长,试样的孔隙率明显降低,孔径均匀性、平均孔径等参数得到显著改善。研究成果对MgO混凝土的进一步研究和推广应用有指导意义。

粉煤灰对外掺氧化镁混凝土压蒸膨胀变形和孔隙结构的影响

通过粉煤灰对外掺氧化镁混凝土压蒸膨胀变形和孔隙结构影响的试验研究,得到结果表明,粉煤灰的掺入使混凝土的压蒸膨胀率降低,但粉煤灰掺量超过30%后,降低的幅度减小。粉煤灰的掺入使混凝土平均孔径细化,无害孔隙和少害孔隙的比例增大,混凝土的孔隙构造得到改善。MgO掺量越大,粉煤灰对混凝土的压蒸膨胀率的抑制作用越明显;同时,随着MgO掺量的增大,粉煤灰对混凝土的平均孔径的改善也越明显。

外掺氧化镁混凝土的微观结构与压蒸膨胀变形的不对应性

为促进外掺MgO混凝土的推广应用,对外掺MgO三级配混凝土的微观结构及其压蒸膨胀变形进行了试验研究。结果表明,当MgO掺量超过按照目前方法确定的MgO极限掺量后,对应的压蒸试件的微观结构出现裂纹,但使用相应MgO外掺量拌制的2年龄期的MgO混凝土的微观结构完好。因此,混凝土中MgO的极限掺量仍然可以提高,其确定方法值得进一步研究。

骨料级配对外掺氧化镁混凝土膨胀变形性能的影响

为了合理确定氧化镁混凝土的MgO极限外掺量,进行了不同MgO外掺量情况下的不同骨料级配混凝土的砂浆压蒸膨胀率试验和混凝土的自生体积变形测定。试验成果表明:不同骨料级配混凝土的砂浆的压蒸膨胀率的大小与单位体积试件中所含MgO的量大致相关;经湿筛去除大于40 mm的粗骨料获得的混凝土试件的自生体积变形的顺序为:一级配混凝土>三级配混凝土>二级配混凝土;利用筛除大于40 mm粗骨料的拌合物测试混凝土的自生体积变形,结果是人为地增大了混凝土的自生体积变形值。研究成果对氧化镁混凝土中MgO合理掺量的确定有参考价值。

试件尺寸对外掺MgO水泥净浆压蒸膨胀变形的影响

为了探索科学合理地确定MgO外掺量的试验方法,通过室内试验测定了不同尺寸的外掺MgO水泥净浆试件的压蒸膨胀率,并对压蒸后的试样进行相对抗压强度试验、扫描电镜分析及X射线能谱检测。试验结果表明:随着MgO掺量的增加,水泥净浆压蒸膨胀率逐渐增大,试件结构越来越疏松;当MgO掺量小于4%时,试件压蒸膨胀率的变化规律是:试件长度与截面边长之比越大,膨胀率越大;当MgO掺量不低于4%时,则是试件长度与截面边长之比越小,膨胀率越大。

水泥净浆、水泥砂浆的压蒸膨胀率及孔隙结构与MgO掺量的关系研究

为合理确定混凝土中的MgO外掺量,通过室内试验测定了不同MgO外掺量的硬化水泥净浆、水泥砂浆的压蒸膨胀率,并对压蒸后的试样进行压汞试验、扫描电镜分析、背散射电子分析和X射线能谱分析。结果表明,MgO的掺量明显影响试样的密实度和孔隙结构。当MgO外掺量大于一定数值后,水泥浆、水泥砂浆的压蒸膨胀率发生显著增长,孔隙率明显增大,孔隙结构逐渐劣化。同时,水泥砂浆容许的MgO掺量多于水泥净浆,即利用水泥砂浆压蒸试件测得的MgO极限掺量比水泥净浆多。

骨料粒径对MgO水泥基材料压蒸膨胀变形及孔隙结构的影响

为了探索水工混凝土中MgO极限掺量的确定方法,进行了骨料粒径对外掺MgO水泥基材料压蒸膨胀变形及孔隙结构的影响的试验研究。试验结果表明,骨料粒径对MgO水泥基材料的压蒸膨胀变形及孔隙结构有重要影响。随着骨料粒径的增大,外掺MgO水泥基材料的压蒸膨胀变形由大变小的顺序是:水泥砂浆>一级配混凝土砂浆>二级配混凝土砂浆>三级配混凝土砂浆>四级配混凝土砂浆,MgO极限掺量随骨料粒径变化的规律则相反。骨料粒径对试件孔隙结构参数的影响,在MgO极限掺量之前和之后的规律相似,水泥砂浆试件对于结构破坏的灵敏度最高。

外掺MgO水泥基材料压蒸膨胀变形的试验研究

为了进一步探索水工混凝土中MgO极限掺量的确定方法,进行了外掺MgO水泥净浆、水泥砂浆和一级配混凝土的压蒸试验。试验结果表明,与水泥净浆相比,利用水泥砂浆和一级配混凝土作为压蒸试件均可提高混凝土中MgO的极限掺量,但利用水泥砂浆作为压蒸试件来确定MgO的极限掺量更加科学合理。

高掺粉煤灰下MgO对水泥砂浆压蒸膨胀变形和抗压强度的影响

为探索高掺粉煤灰下MgO混凝土的变形性能,对高掺粉煤灰下外掺MgO水泥砂浆的压蒸膨胀变形和抗压强度进行了试验研究。结果表明:外掺MgO水泥砂浆的压蒸膨胀变形随MgO掺量的增大而增大,且当MgO掺量超过某一个值时,水泥砂浆的压蒸膨胀变形会发生突变;压蒸后的水泥砂浆的抗压强度随MgO掺量增加的变化趋势是先增大后减小;粉煤灰对外掺MgO水泥砂浆的压蒸膨胀变形存在明显的抑制作用,且粉煤灰掺量越大,其抑制膨胀变形的作用越明显。

外掺氧化镁混凝土安定性模拟试验方法的研究

为了满足水工大坝对外掺MgO混凝土自生体积膨胀变形的需要和促进外掺MgO混凝土的推广应用,本文采用模拟混凝土(砂浆)的压蒸试验方法和传统压蒸试验方法对混凝土中MgO的安定掺量进行了对比试验研究。结果表明,采用模拟方法获得的外掺MgO介质的变形行为与使用传统方法所得结果的规律性一致,即净浆、砂浆和一、二级配混凝土的压蒸膨胀率依次递减,MgO安定掺量依次递增,但压蒸膨胀率明显低于传统方法的测值,MgO安定掺量高于传统方法的测值。这为合理提高混凝土中MgO的安定掺量提供了一种可供选择的新途径。

配合比的主要参数对掺MgO水泥基材料压蒸膨胀变形的影响

本文介绍外掺MgO的水泥净浆、水泥砂浆和混凝土中的砂浆的压蒸膨胀率的室内试验结果,分析配合比的主要参数对外掺MgO的水泥基材料压蒸膨胀率的影响规律及其成因。结果表明,水泥基材料的压蒸膨胀率随水灰比的增大而降低,随MgO外掺量的增加而提高;混凝土中砂浆的压蒸膨胀率随着粉煤灰掺量的增加而减小,并与砂浆的灰砂质量比相关。论文的研究成果对MgO混凝土的进一步研究和推广应用有参考意义。

粉煤灰对外掺氧化镁混凝土压蒸膨胀变形和孔隙结构的影响

论文进行了粉煤灰对外掺氧化镁混凝土压蒸膨胀变形和孔隙结构影响的试验研究。结果表明,粉煤灰的掺入使混凝土的压蒸膨胀率降低,但粉煤灰掺量超过30%后,降低的幅度减小。粉煤灰的掺入使混凝土平均孔径细化,无害孔隙和少害孔隙的比例增大,混凝土的孔隙构造得到改善。MgO掺量越大,粉煤灰对混凝土的压蒸膨胀率的抑制作用越明显;同时,随着MgO掺量的增大,粉煤灰对混凝土的平均孔径的改善也越明显。