外掺氧化镁混凝土自生体积变形影响因素的试验研究

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1、第143~：第1期中国水利水电科学研究院学报v。1．14No．12016年2月JournalofChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearchFebruary，2016文章编号：1672—3031(2016)01—0053—07外掺氧化镁混凝土自生体积变形影响因素的试验研究黄寿良，杨富亮，马芳(中国水利水电第三工程局有限公司勘测设计研究院，陕西西安710000)摘要：通过长达6年龄期，对外掺氧化镁混凝土自生体积变形的观测，了解氧化镁掺量、粉煤灰掺量、水胶比和岩石种类对自生体积变形的影响。试验结果表明，混凝土自

2、生体积变形随氧化镁掺量的增加而增大；随粉煤灰掺量的增加早期变形增大，后期降低；不同水胶比对自生体积变形的影响主要在早期，1年后变形基本相当；不同岩石种类对自生体积变形有显著的影响。为外掺氧化镁混凝土研究和应用提供参考。关键词：自生体积变形；氧化镁；粉煤灰；掺量；水胶比；岩石种类中图分类号：TV544．921文献标识码：Adoi：10．13244~．cnki．jiwhr．2016．01．0091研究背景混凝土坝的裂缝及其防治一直是水电工程界十分关注的重大技术问题。混凝土水化硬化过程中，强度的增长同时伴随着体积的收缩变形，由于混凝土自身抗拉强度较低，因而极易出现开裂现

3、象⋯，不仅影响工程结构外观，而且影响建筑物的安全运行，尤其是那些危害性裂缝的出现，往往会影响到混凝土坝的使用寿命。为了补偿水工混凝土自身的收缩变形和温降过程中产生的体积收缩，在混凝土拌制过程中掺人一定量的轻烧氧化镁粉剂，利用特有的延迟微膨胀性能，产生适度膨胀，在约束条件下，可在混凝土结构中形成一定的预压应力，一定程度上可消减混凝土在硬化和温降过程中产生的拉应力，从而提高混凝土的抗裂能力。通过氧化镁掺量、粉煤灰掺量、水胶比和岩石种类，了解外掺氧化镁混凝土自生体积变形规律的影响。2试验原材料2．1水泥试验采用水城和葛洲坝42．5中热水泥，比表面积分别为316m／kg和

4、319m／kg，标准稠度用水量分别为25．8％和25．4％，安定性合格，强度满足国家标准要求。其主要化学成分见表1。表1水泥的主要化学成分(质量分数)(单位：％)2．2粉煤灰试验采用宣威和黄桷庄粉煤灰，细度检测采用0．045mln方孔筛，品质检测结果满足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596—2005的I级粉煤灰技术要求。粉煤灰品质检测结果见表2。2．3氧化镁轻烧氧化镁的细度检测采用0．045mm方孑L筛。氧化镁品质检测结果见表3。2．4骨料氧化镁、粉煤灰掺量和不同水胶比试验采用灰岩人工砂，细度模数2．57，颗粒级配良好，饱和面干表观密度2．66g／cm；粗骨

5、料为玄武岩人工骨料，小石(520mm)和中石(20～40mm)。岩石种类组合及粗细骨料24h吸水率和线膨胀系数品质检测结果见表4。收稿日期：2015-04—13作者简介：黄寿良(1978一)，男，福建邵武人，助理工程师，主要从事水工混凝土材料试验研究。E-mail：29836076@qq．eom通讯作者：杨富亮(1965一)，男，河南滑县人，高级工程师，主要从事水工混凝土材料试验研究。E-mail：xldyfl@163．oom—一53—外掺氧化镁混凝土自生体积变形影响因素的试验研究黄寿良杨富亮马芳表2粉煤灰品质检测结果骨料组合粗骨料吸水率／％细骨料吸水率线膨胀系数

6、粗骨料细骨料5-20／ram20—40／mm／％×102．5外加剂试验采用ZB一1A萘系和JM—PCA聚羧酸系减水剂，ZB一1G和AIR202引气剂，品质均符合现行标准要求。3试验配合比及方法3．1配合比3．1．1常态混凝土常态混凝土均采用水城42．5中热水泥、宣威I级粉煤灰、第一批轻烧氧化镁，ZB一1A高效减水剂和AIR202引气剂。通过调整用水量和引气剂掺量，控制混凝土拌和物坍落度和含气量，坍落度为40～60mm，含气量为4．5％～5．5％，氧化镁掺量为水泥质量的百分比。3．1．2泵送混凝土采用葛洲坝42．5中热水泥、黄桷庄I级粉煤灰、第二批轻烧氧化镁，JM—

7、PCA高性能减水剂和ZB一1G引气剂。固定用水量，通过调整减水剂和引气剂掺量，控制混凝土坍落度和含气量，坍落度为160～180mm，含气量为4％～6％，氧化镁掺量为胶材总量的百分比。氧化镁掺量中固定用水量调整减水剂和引气剂掺量为泵送混凝土，其他均为常态混凝土，混凝土配合比参数见表5。3．2试验方法依据《水工混凝土试验规程)T)L／T5150—2001，进行混凝土自生体积变形试验。3．3试验条件自生体积变形试件尺寸为200mmx600mm，试件中埋入DI一25型应变计；自生体积变形试件在密封的条件下，置于恒温(20~2cc)环境中养护、观测；采用sQ一5数字式电桥量

8、测电阻和电