掺mgo超细水泥的膨胀性能及其水化程度

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1、掺MgO超细水泥的膨胀性能及其水化程度石帅，邓敏，莫立武（南京工业大学材料科学与工程学院，材料化学工程国家重点实验室，江苏南京，210009）摘要：在超细水泥中掺不同活性的MgO膨胀剂（MEA），研究MEA对超细水泥浆体和掺加超细粉煤灰水泥浆体膨胀性能的影响规律，并采用差热/热重同步热分析仪对MgO的水化程度进行表征。结果表明：MEA能很好地补偿超细水泥浆体的收缩，可作为补偿超细水泥收缩的新型膨胀剂；高活性MEA早期水化程度较大，掺高活性MEA水泥浆体的早期膨胀较大，后期膨胀增长趋势较小；低活性MEA早期水化程度低于高活性MEA，掺低活性MEA水泥浆体的早期

2、膨胀较小，但后期膨胀趋势较大；MEA的掺量越大，水泥浆体的膨胀率越大；掺加超细粉煤灰抑制了掺加MEA水泥浆体的膨胀，但没有明显降低MgO的水化程度。关键词：超细水泥；MgO膨胀剂；膨胀性能；水化程度中图分类号：TU528文献标志码：A文章编号：1671-7627(2012)02Expansionpropertyofsuper-finecementpasteaddedMgOexpansiveagentandhydrationdegreeofMgOSHIShuai，DENGMin，MOLiwu（StateKeyLaboratoryofMaterials-Orie

3、ntedChemicalEngineering，CollegeofMaterialsScienceandEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China）Abstract：TheinfluenceofMgO-bearingexpansiveagent(MEA)withdifferentactivitiesonexpansionpropertyofsuper-finecementgroutswasinvestigated.ThehydrationdegreeofMgO-bearingex

4、pansiveagentwasanalysedbyThermogravimetric-Differentialthermogravimetricanalyzer.ResultsshowthatMEAcancompensatetheshrinkofsuper-finecementpasteinhardstagecommendably,MEAwithhigheractivitywillcausealargerearlyexpansionandasmallerfinalexpansion,whileMEAwithloweractivitywillcauseasma

5、llerearlyexpansionandalargerfinalexpansion.WiththeadmixtureamountsofMEAincreasing，theexpansionofcementpastesincreases.Replacingsuper-finecementwithsuper-fineflyashwillrestraintheexpansionofcementpastescontainingMEA．Keywords：super-finecement;MEA;expansionproperty;hydrationdegree水泥作为

6、灌浆材料具有强度高、无毒、价格低廉等优点，在灌浆工艺中广泛应用[1]。然而普通水泥粒径较大，当水灰比较大时，浆液的稳定性差，不能有效灌入细微裂隙，难以满足细小裂隙的灌浆要求[2]。随着粉磨技术的发展，一种新型的灌浆材料——超细水泥便应运而生。国内外很多研究者都在致力于超细水泥的研究，以改善其可灌性[3]，许多国家的工程实践也证实超细水泥的可灌性好，具有与化学浆液大致相同的渗透能力[2]。但是，超细水泥还存在粉磨成本较高；超细水泥浆体Ca(OH)2含量较多,其抗侵蚀能力变差[4]；硬化时产生的收缩大等缺点[5]。针对这些问题，可将粉煤灰超细粉磨后掺入超细水泥中

7、，与超细水泥水化产生的Ca(OH)2发生火山灰反应，提高材料的抗侵蚀能力；掺加新型MgO膨胀剂（MEA）来补偿超细水泥的收缩。通过这些措施可开发出新型MgO微膨胀超细水泥基灌浆材料。本文就MEA对超细水泥浆体的膨胀性能进行了研究，并采用DSC-TG对MgO膨胀剂的水化程度进行表征，为MgO膨胀剂在超细水泥基灌浆材料中的应用提供实验依据。1实验1.1原材料超细水泥由中国水泥厂水泥熟料掺加5%CaSO4·2H2O经振动磨粉磨而成；超细粉煤灰（UFA）由华能电厂I级粉煤灰经振动磨粉磨而成；超细MgO膨胀剂由普通MgO经振动磨粉磨而成，采用柠檬酸法测其活性，活性分别

8、为56、140和233s（秒数越小，活性越大），分别