氧化镁膨胀剂对大体积混凝土裂缝控制与应用

城市副中心综合交通枢纽工程存在底板浇筑方量大、施工气温较高、大体积混凝土浇筑等难点,采用M型氧化镁膨胀剂配制补偿收缩混凝土,通过原材料的选择、优化配合比设计、控制绝热温升及施工养护等措施,形成整体性裂缝控制技术,可较大程度降低混凝土开裂风险,保障工程质量。

双效膨胀剂在超长连续无缝混凝土施工中的应用

以福建某超长无缝地下室工程为背景,对超长连续无缝混凝土结构施工技术进行研究,从微观视角对混凝土裂缝产生机理进行阐述,摒弃单一性能的混凝土膨胀剂,通过改进混凝土施工配合比,试配补偿收缩混凝土的方法,同时结合实际工程结构特点,分析合理布置监测点对地下室底板与侧墙的温度及微应变的影响,并进行实时健康监测;探究Ⅱ型硫铝酸钙-氧化镁类双效膨胀剂在超长连续无缝混凝土施工中的作用效果。研究结果表明,混凝土抗裂性能和力学性能均满足实际工程需要,在前期设计阶段,应适当提高混凝土底板中部加强带的膨胀性能等级,以确保补偿收缩混凝土具有良好的抗裂效果。

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。

中低热微膨胀水泥混凝土性能试验研究

本文应用新研制的中低热膨胀水泥拌制混凝土 ,进行混凝土的拌合物性能、力学性能、变形性能、热学性能和耐久性试验 ,以确定该水泥能否满足水电工程大体积混凝土的要求 .试验结果表明 ,混凝土的上述性能基本满足设计要求 ,尤其是它的膨胀性能明显优于单一的氧化镁膨胀或硫铝酸钙膨胀 ,具有明显的技术优势和经济效益 .

外掺轻烧氧化镁混凝土的膨胀研究

目前用于评定水泥熟料中方镁石安定性的是压蒸法,该方法不适宜用于评定混凝土中轻烧氧化镁(MgO)的安定性。本试验开展80℃水养护条件下外掺轻烧MgO混凝土的膨胀过程研究,并与216℃,2.0MPa压蒸试验结果进行比较,以提出适宜轻烧MgO安定性评定试验方法。研究表明,外掺轻烧MgO混凝土在80℃水养护法的膨胀率比216℃压蒸法的小,抗压强度却比压蒸法的大,80℃水养护比216℃压蒸的混凝土膨胀更接近外掺轻烧MgO混凝土在正常水化条件下的膨胀,因此80℃水养护法比216℃压蒸法更适合于评定混凝土中外掺轻烧MgO的安定性。

制备工艺对氧化镁膨胀剂水化特性的影响

从煅烧温度、煅烧保温时间、粉磨细度等方面,分析不同制备工艺对氧化镁膨胀剂水化特性的影响。结果表明:在煅烧温度越高、煅烧保温时间越长以及颗粒尺寸越大的条件下,氧化镁的水化活性逐渐降低,煅烧温度超过1 100℃时,氧化镁的水化活性陡然下降;煅烧温度高且颗粒较大的氧化镁具有较大的膨胀效能,水化反应时间较长,后期将持续膨胀,最终膨胀量也较大。

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。

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。

氧化镁微膨胀混凝土性能研究

研究了氧化镁水泥混凝土的物理、力学、变形等性能．结果表明：在混凝土中掺入氧化镁使其自生体积膨胀，其膨胀具有延迟性的特点；混凝土的抗压强度随氧化镁掺量的增加而降低；混凝土的自生体积变形随氧化镁掺量的增加而增大；养护温度越高，自生体积变形越大；氧化镁掺量对混凝土的干缩变形及绝热温升没有明显影响．

主要掺合料对RCC抗裂性能影响的研究

本文在试验的基础上,就粉煤灰、硅粉和氧化镁等主要掺合料对碾压混凝土(RCC)抗裂性能的影响进行了研究,提出抗折强度与折压强度之和的百分比来量化标定这些掺合料对碾压混凝土的抗裂性能的影响,得到比较理想的结果。在此基础上,得到当粉煤灰掺量为60%,硅粉和氧化镁掺量均为5%复合掺入时,对碾压混凝土的抗裂性能的改善最佳。

二氧化碳碳化技术研究进展

二氧化碳碳化技术是碳隔离研究的重要部分,碳隔离包括矿物碳化、混凝土碳化、MgO水泥碳化及活性MgO固化土碳化.讨论碳化进程的影响因素、混凝土碳化模型及其碳化程度的评价方法等,分析MgO水泥和活性MgO固化土碳化效果等新的技术问题.研究表明:二氧化碳碳化机理主要为碱性氧化物与二氧化碳间发生的化学反应,生成稳定的碳酸盐;影响碳化的因素包括内在因素和外在因素;物理法、化学法和X射线法用于碳化后评价.对二氧化碳碳化技术研究进行了展望.

氧化镁补偿收缩混凝土变形特性研究

在不同的煅烧温度下制备具有不同活性的氧化镁膨胀剂,研究掺氧化镁混凝土在不同养护制度下的变形规律。研究结果表明:氧化镁的活性反应时间随着煅烧温度的增加而提高,其水化活性随之降低;800~900℃煅烧制得的氧化镁适用于常温环境下混凝土干燥收缩补偿;1 000℃煅烧制得的氧化镁适用于混凝土中等水化热引起温度收缩的补偿;1 100℃煅烧制得的氧化镁适用于大体积混凝土高水化热引起的温度收缩补偿。

轻烧MgO补偿收缩混凝土研究与工程应用进展

混凝土中引入一定量的膨胀剂,产生适度膨胀,可有效减小混凝土的收缩变形,减少混凝土开裂风险,从而提高混凝土的耐久性。该文介绍了轻烧MgO膨胀剂以及补偿收缩混凝土的应用研究现状,重点综述了MgO膨胀剂的应用和研究现状。对MgO膨胀剂的制备、含MgO混凝土的膨胀机理、相关性能以及自生体积变形数值模拟的相关研究进展进行了分析和总结。在此基础上,提出MgO自身特性对膨胀变形的影响规律、MgO自身的水化以及MgO在水泥胶凝体系中的水化对含MgO混凝土的变形影响规律、复合其它类型的膨胀剂使MgO膨胀剂的变形规律和普通混凝土的收缩相匹配等方向还需做进一步深入的系统研究。

镁基泡沫混凝土配合比试验

分别以配制的氯氧镁水泥、硫氧镁水泥、磷酸镁水泥为胶凝材料,采用化学发泡制备干密度等级为A05的3种镁基泡沫混凝土。通过设计正交试验,确定水胶比、镁水泥组分配比、缓凝剂掺量、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对3种镁基泡沫混凝土抗压强度的影响程度,对比分析影响因素的作用机理,建立镁基泡沫混凝土比强度与镁水泥组分配比的函数关系式。研究结果表明:氯氧镁泡沫混凝土抗压强度影响因素的主次关系为:镁水泥组分配比>水胶比>粉煤灰掺量>聚丙烯纤维掺量>缓凝剂掺量,各因素对硫氧镁泡沫混凝土抗压强度影响显著性与氯氧镁泡沫混凝土相同,磷酸镁泡沫混凝土抗压强度影响因素的主次关系为:镁水泥组分配比>缓凝剂掺量>水胶比>粉煤灰掺量>聚丙烯纤维掺量,与氯氧镁泡沫混凝土和硫氧镁泡沫混凝土略有不同,缓凝剂掺量影响程度较高;镁水泥的组分配比是影响镁基泡沫混凝土强度的重要指标,氯氧镁泡沫混凝土与硫氧镁泡沫混凝土的抗压强度随镁水泥组分配比增加的变化趋势相同,均先减小后增大,而磷酸镁泡沫混凝土随镁水泥组分配比增加呈现先增大后减小的趋势;3种镁基泡沫混凝土的比强度与镁水泥组分配比之间存在幂函数关系。

菱镁尾矿在混凝土中应用研究

研究了以菱镁尾矿取代部分细集料和水泥配制混凝土后其强度及耐久性变化,同时还研究了混凝土抗氯离子扩散性能。试验结果表明:菱镁尾矿取代细集料的体积取代率小于15%时,混凝土强度下降小于5%,抗冻性和氯离子扩散系数无明显变化。菱镁尾矿取代水泥配制混凝土,其强度及耐久性能显著降低。

微膨胀型中热水泥在三峡二阶段工程混凝土中的应用

三峡二阶段工程控制混凝土用水泥MgO含量3.5%～5.0%,使混凝土具有自生体积微膨胀变形性质,提高混凝土自身抗裂能力。施工中抽样水泥混凝土的自生体积变形试验和工程原型观测结果表明:使用MgO含量3.5%～5.0%的中热水泥配制的混凝土具有微膨胀变形性质,最大膨胀量约5.5×10-5,一般半年至1年变形趋于稳定。2000年底大坝混凝土裂缝调查统计:无贯穿性裂缝(Ⅳ类),Ⅱ类裂缝为0.171条/万m3,Ⅲ类裂缝为0.048条/万m3,满足三峡工程混凝土控制Ⅲ、Ⅳ类裂缝小于0.5条/万m3的要求。

混凝土膨胀剂研究及其发展

介绍了混凝土膨胀剂的研究及发展历程,阐述了膨胀剂种类及其膨胀原理,指出了膨胀剂存在问题及发展前景。

黄花寨水电站建设关键技术问题

介绍了黄花寨水电站建设取得的工程经验以及在一些关键技术问题上取得的突破。黄花寨水电站大坝为碾压混凝土双曲拱坝,最大坝高110 m,所处地层为摆佐组硅质灰岩,岩性为硬质岩,但内部却发育有不均匀分布的囊状风化带,地表和地下岩溶极为发育。在精心勘察和设计的基础上,将碾压混凝土和外掺氧化镁混凝土两种技术结合,仅采取简易温控措施并设置4条缝,实现了通仓碾压和快速筑坝,满足了高拱坝建设的需要。

腐蚀环境中磷酸镁水泥基TRC约束钢筋混凝土柱黏结性能试验研究

对氯盐等腐蚀环境中磷酸镁水泥基TRC材料约束钢筋混凝土柱的黏结性能进行了研究,考虑锈蚀率、腐蚀环境等因素的影响。通过试验测试了不同条件下钢筋与混凝土柱的黏结性能,分析了腐蚀环境中黏结性能的变化机理,并对其加固效果进行了评价。结果表明:与未加固构件相比,腐蚀率0、2.5%、5%的加固试件黏结强度分别增加了79%、92%、176%;加固后继续腐蚀的试件在腐蚀程度较轻时黏结强度要高于未继续腐蚀的试件,对应于腐蚀率0、2.5%、5%,提高幅度分别为21.9%、8.4%、6.9%。

掺氧化镁膨胀剂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能研究

由于环境侵蚀,混凝土结构易开裂破坏,掺入适宜的外加剂可减轻其损伤劣化。本文研究了不同氧化镁膨胀剂掺量对混凝土抗侵蚀性能的影响,测试了混凝土经MgSO_(4)浸泡后的质量损失、强度变化,结合微观结构变化,评价了掺氧化镁膨胀剂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:硫酸盐长期浸泡环境下,混凝土试件的质量和力学性能均先增加后降低,掺入氧化镁膨胀剂以及降低硫酸盐溶液浓度都能降低硫酸盐的侵蚀速率;氧化镁膨胀剂的掺入一方面能够细化混凝土内部孔结构,降低硫酸盐的侵蚀损伤速率,延缓试件损伤开裂形成微裂纹;另一方面氧化镁膨胀剂填充了开裂后的微裂纹,阻断或减小了硫酸盐继续传输通道,从而抑制裂纹继续扩展。