外掺氧化镁混凝土的变形特性研究

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1、第42卷第4期人民长江Vo1．42．No．42011年2月YangtzeRiverFeb．，2011文章编号：1001—4179(2011)04—0088—03外掺氧化镁混凝土的变形特性研究陈霞，杨华全，李家正(1．长江科学院材料与结构研究所，湖北武汉430010；2．武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072)摘要：在混凝土中掺氧化锓可提高混凝土抗裂性。试验研究了外掺氧化镁混凝土的弹性模量、极限拉伸值、干缩率、自生体积变形等变形性能，并探讨分析了氧化镁对混凝土变形性能的影响机理。试验结果表明，外掺氧化镁的混凝土弹性模量与未掺的基本相当，极限拉伸值和干缩率小幅降低，自生体积

2、变形从收缩转为微膨胀。总的来说，掺入氧化镁可以在一定程度土改善混凝土的变形特性，有利于提高混凝土的抗裂能力。关键词：氧化镁；变形性能；混凝土抗裂；机理分析中图法分类号：TV431文献标志码：A外掺氧化镁混凝土筑坝技术就是利用外掺氧化镁1试验原材料及配合比在水泥水化过程中的变形特性，使混凝土产生延迟性“微膨胀”变形，在约束条件下产生预压应力，部分补1．1原材料偿或抵消大体积混凝土由于温降收缩产生的拉应力，试验采用的主要原材料为峨眉山低镁42．5中热从而提高混凝土抗裂能力。硅酸盐水泥、贵州宣威电厂I级粉煤灰及江苏博特沸鉴于外掺氧化镁混凝土筑坝技术的显著优势和广腾窑生产的轻烧氧化镁。

3、水泥和粉煤灰的物理性质和阔应用前景，有关科技人员从多方面开展了外掺氧化化学成分分别见表1、表2、表3，氧化镁的活性指数为镁混凝土性能的研究工作。李承木等人侧重于观测氧210s，细度为6％(80m筛)。外加剂有缓凝高效减化镁混凝土自生体积变形的长龄期试验结果，结水剂ZB～1A和引气剂AIR202，其检测结果均满足要果表明，经过长达10a及20a的水化，氧化镁混凝土求。细骨料采用溪洛渡灰岩人工砂，细度模数为2．76，的长期变形曲线趋于收敛，变形过程中未产生回缩或属于中砂；粗骨料采用溪洛渡玄武岩碎石，符合DL／急剧膨胀现象。陈昌礼针对氧化镁混凝土的膨胀特T5144—2001《水工混凝

4、土施工规范》对粗骨料的技术性，提出了氧化镁混凝土自生体积变形的反正切曲线要求。模型，并以此推算氧化镁混凝土的长期膨胀变形表1水泥的物理力学性能指标值。朱伯芳院士结合工程实际，考察了氧化镁含量、混比表面积／llJ~／凝结时间／(h：min)水化热／(kJ·kg)抗折强度／MP目抗压强度／MPag弼，————————凝土温度、室内外差别等对自生体积变形的影响。。。(m‘kg一)％初凝终凝3d7d3d7d28d3d7d28d上述研究多集中于氧化镁混凝土的自生体积变形，而297233：064：082012514．35．68118．425．042．5中热(低镶)对其他变形性能关注不足，因

5、此，本文通过试验研究了氧化镁混凝土的弹性模量、极限拉伸值、干缩、自生体积变形等变形特性，旨在帮助工程人员全面了解氧化1．2配合比镁混凝土的变形特性。按照DL／T5150—2001《水工混凝土试验规程》进收稿日期：2010—09—03基金项目：国家自然科学基金重点项目(50539010)；公益性行业科研专项资金项目(200901066)(YWF0907)作者简介：陈霞，女，博士，主要从事建筑材料的研究工作。E—mail：chenxia@mail．crsri．etl第4期陈霞，等：外掺氧化镁混凝土的变形特性研究89行试验，试验时控制坍落度40～60mm，调整引气剂掺长很快，28d龄

6、期时各混凝土的极限拉伸值变化范围量以使混凝土含气量达到4．5％～5．5％。每方混凝为±5×10～。180d龄期后各混凝土的极限拉伸值基土材料用量(单位kg／m)见表4，其中闸墩z区三级本趋于稳定，保持微增长。与18Od龄期相比，经过1配骨料配合比为大石-中石：小石=50：20：30；大坝Aa水化龄期的混凝土极限拉伸值均增长缓慢，掺人6％区四级配骨料配合比为特大石：大石：中石：小石=30：氧化镁后混凝土极限拉伸值略有降低。锦屏水电站施20：25：25。考虑氧化镁的3个膨胀控制指标(即膨胀工中为使混凝土具有微膨胀性，也掺人了一定量的起始时间、膨胀量和膨胀结束时间)及强度设计要求，M

7、gO，但是是超量取代；MgO掺量为3％，4％时，混凝选择6％的氧化镁掺量进行对比试验。土的极限拉伸值分别增长了4x10～，9X10～。表2粉煤灰的物理力学性能指标细度／％需水量E／比表面积／烧失量／含水量／SO3／密度／抗压强度／％(45m筛)％(m·kg一)％％％(g·cm。)3d7d28d龄期／d(a)大坝^区一。。×)＼晕噬一_01×)＼旱}晕如m∞帅∞加∞图1混凝土的极限拉伸值2试验结果与讨论2．3干缩变形2．1弹性模量不同氧化镁掺量时混凝土的干缩率见图2。由图本次试验混凝土的弹性模