新型硫铝酸钙类膨胀剂的研究及其应用_李超

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1、中国科技核心期刊新型硫铝酸钙类膨胀剂的研究及其应用李超，丁庆军（武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉430070）摘要：采用铝矾土与石灰石高温煅烧进行增钙处理，复掺石膏，制备硫铝酸钙类膨胀剂（CSA），通过正交试验研究了原料掺量和煅烧制度对其膨胀性能的影响，采用XRD、SEM分析其在水泥水化浆体中的作用机理，并在低强度等级自密实钢管混凝土中进行适应性研究。结果表明，该膨胀剂膨胀源为钙矾石，膨胀主要发生在前7d，14d膨胀略有增加，28d膨胀达到稳定，并利用其制备出C30自密实微膨胀钢管桩基混凝土，满足工程设计要求，成功应用于武汉阳逻港深

2、水薄壁大直径钢管桩中。关键词：膨胀剂；石灰石；石膏；铝矾土；限制膨胀率；钢管混凝土中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1001-702X（2015）02-0037-04ResearchaboutnewkindofcalciumsulphoaluminateexpandingagentanditsapplicationLIChao，DINGQingjun（CollegeofMaterialsScienceandEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，Hubei，Chin

3、a）Abstract：Viaadding-calciumreactionunderhigh-temperature，Bauxiteandlimestonewereusedtoacquireintermediateprod－uctswhichgypsumwasaddedintotopreparecalciumsulphoaluminateexpansionagent（CSA）.TheeffectofrawmaterialproportionandcalcinationprocessesontheexpansionpropertyofCSAwa

4、sdeterminedthroughorthogonalexperiment，mechanismofreactioninhydratedcementpastewasanalyzedbytestingmethodofXRD，SEMandadaptabilityofCSAwasstudiedinthecircumstanceoflow-strengthself-compactingconcrete-filledsteeltube.ResultsshowthatvalidexpandingcomponentinCSAisettringiteand

5、theexpansionofconcretecontainingCSAmainlyoccurredinfirst7daysandbecomesightatanageof14daysbeforeitgetstableatanageof28days.C30self-compactingweaklyexpansivesteelpileconcretepreparedwiththistypeofexpandingagentcanmeettherequirementsofengineeringdesignandappliedintheconstruc

6、tionofWuhanyangluoportdeepwaterandthin-walllargediam－etersteeltubepilesuccessfully.Keywords：expandingagent，limestone，gypsum，bauxite，limitationofexpansionrate，concrete-filledsteeltube（硫铝酸盐水泥熟料）、煅烧高岭土、明矾石、高铝废渣等制备成0引言[2]不同的膨胀剂。本试验利用中低品位的铝矾土提供Al2O3制备在国内，针对低强度等级自密实混凝土胶凝材料用量大，膨胀

7、剂，针对低标号自密实混凝土早期强度低、后期内部水分[1]水胶比小，硬化后收缩大，易引起混凝土开裂等问题，目前采不足等特点，采用正交实验研究原料掺量和煅烧制度对其膨[1]用的主要技术措施是掺入膨胀剂补偿混凝土收缩变形。然胀性能的影响，优选出具有适宜膨胀能、强度与膨胀协调发展而，市售的膨胀剂早期膨胀速率快，稳定性差，对后期水分补的膨胀剂制备方案。同时废弃劣质铝矾土的利用，不但可以节[3]充依赖度高，很难匹配强度和膨胀协调发展的要求。因此，开省膨胀剂的生产成本，且减少环境污染，具有重要环保意义。发适用于低标号自密实钢管混凝土的膨胀剂具有必要性。1

8、试验我国大多数硫铝酸钙类膨胀剂采用固定CaO、SO3来源，改变Al2O3来源的技术路线，即CaO由硅酸盐水泥水化提供，1.1原材料SO3主要由外加的石膏提供，改变Al2O3来源，