民用建筑用轻烧MgO膨胀剂的制备与性能

针对民用建筑混凝土收缩开裂的特点,以菱镁矿为原材料,制备了民用建筑用轻烧MgO膨胀剂(UMEA),研究了掺UMEA水泥净浆的变形性能,包括压蒸安定性能、水养(20℃)膨胀性能、自收缩性能以及干燥收缩性能.结果表明:UMEA既具有较大的早期膨胀、又具有持续的后期微膨胀,对水泥净浆自收缩和干燥收缩均具有较好的补偿作用;掺UMEA水泥净浆在压蒸条件(216℃,2.0 MPa)下表现出良好的体积稳定性,即使UMEA掺量为12%(质量分数)时水泥净浆的压蒸安定性仍然合格,因此UMEA作为民用建筑类膨胀剂具有广阔的发展前景.

MgO混凝土自生体积变形与压蒸膨胀变形的相关性

为促进外掺MgO混凝土的推广应用,对MgO混凝土的自生体积变形与压蒸膨胀变形的变化趋势及其相关性进行了试验研究,发现外掺MgO的一、二级配混凝土自生体积和砂浆压蒸膨胀变形均随着MgO掺量的增大而增大,但超过安定掺量后砂浆的压蒸膨胀变形急剧增大,而混凝土自生体积变形无明显急剧增大的现象,与砂浆试件的压蒸膨胀变形无密切相关性。研究结果表明,以水泥砂浆试件的压蒸膨胀率不超过0.5%来确定混凝土中的MgO安定掺量,虽然安全,但偏于保守。

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。

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。

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。

外掺MgO混凝土技术在韩江高陂水利枢纽工程中的应用

针对韩江高陂水利枢纽工程采用外掺MgO筑坝技术,研究了外掺MgO水泥砂浆与一级配混凝土压蒸安定性、MgO常态混凝土自生体积变形和坝体混凝土中MgO均匀性、温度与应变。结果表明,在水泥砂浆与一级配混凝土体系中,外掺MgO的极限掺量分别为7.3%和11.5%,以水泥砂浆压蒸试件的MgO极限掺量作为混凝土配合比设计参考;MgO碾压混凝土的自生体积变形随养护温度提高而增大,养护温度相差10℃,外掺MgO常态混凝土自生体积变形增加或减少12.1×10^-6~31.1×10^-6;施工过程的碾压混凝土中MgO的均匀性好,外掺MgO坝体混凝土产生微膨胀补偿混凝土温度应力;控制变态混凝土与碾压混凝土的最高中心温度分别为41.6、33.1℃,应变值分别为60×10^-6、20×10^-6。研究结果可为外掺MgO碾压混凝土重力坝的温控抗裂措施提供借鉴。

MgO混凝土自生体积变形与压蒸膨胀值的相关性

进行了高掺MgO水泥净浆、砂浆和混凝土试体的压蒸安定性和体积变形试验研究,并分析了净浆、砂浆和混凝土自生体积变形的基本特性和规律。揭示了压蒸膨胀值及试验变化过程以及超掺MgO时的突变现象与净浆、砂浆和混凝土自生体积变形之间存在着极其密切的相关关系,即存在相同的直线变化过程和相类似的急剧增大的变化规律。研究还表明,压蒸安定性试验方法是鉴定外掺MgO水泥混凝土体积长期安定性的唯一的有效方法,为确定安全的MgO允许最大极限掺量提供了试验依据。

蒸压加气混凝土养护中膨胀的探讨

加气混凝土在蒸压养护后出现体积发生变化,困扰着很多工艺员,通过介绍水化反应过程解释这一现象,并得出,坯体硬化后,石灰进行剧烈的水化反应,导致膨胀。