考虑温度过程效应的MgO微膨胀热积模型

混凝土掺适量MgO后产生微膨胀，可以补偿温降引起的收缩从而改善应力状态，因此MgO微膨胀混凝土在水利工程中得到越来越广泛的应用。根据MgO微膨胀混凝土的性质，提出了热积模型，即膨胀量为龄期和所经历的温度对时间积分的函数。利用该模型和开发的仿真程序，模拟了其碾压混凝土坝掺MgO后的应力过程，并与不掺MgO的结果进行了对比。结果表明：该模型能很好地反映MgO混凝土的基本性质；掺MgO对改善约束区的应力状态效果明显，远离约束区时效果不大；MgO的微膨胀会使局部混凝土的拉应力增大。具体应用中要在仿真分析的基础上进行周密的MgO掺量与温控设计。     

外掺MgO混凝土结构温度应力补偿的时空效应

 不同区域MgO的膨胀量对结构整体的影响和对延迟膨胀的时间加以控制是外掺MgO微膨胀混凝土技术的两个关键问题。通过有限元方法,研究外掺MgO混凝土浇筑块温度应力的时空效应,比较了不同部位、不同浇筑层MgO掺率对温度应力的影响。研究指出：掺MgO将使结构最大拉应力值变小并且出现的时间有所提前;内部掺多则会降低内部应力最大值,而外侧掺多对改善表面应力作用不大;保证上下层新老混凝土之间的MgO膨胀协调是十分重要的。所得的成果反映了外掺MgO混凝土结构的温度应力的变化趋势。     

长沙外掺MgO混凝土拱坝仿真分析

外掺MgO混凝土快速筑拱坝技术是一种新的筑坝技术，广东省阳春市长沙拱坝是全面采用该项技术建成的第一座拱坝。本用了一种新的考虑温度历程效应的MgO微膨胀混凝土仿真分析模型，根据实际观测资料对长沙坝进行了有限元仿真分析，对坝体运行过程中出现的裂缝进行了分析。同时研究了掺入MgO材料以后混凝土自生体积膨胀对拱坝应力状态的改善效果，仿真结果表明，外掺MgO可以减小坝体拉应力，减少混凝土裂缝，从而减少拱坝分缝，简化温控措施，利于快速施工，缩短工期。     

河湾电站MgO混凝土拱坝温度应力仿真分析

利用外掺MgO混凝土的膨胀特性,可以有效补偿拱坝施工期温度应力,可以取消或减少施工中的分缝,在加快筑坝速度的同时确保大坝不出现裂缝。通过对河湾水电站外掺MgO混凝土拱坝温度应力进行SAPTIS仿真分析,结果表明:分缝措施可以大大改善坝体应力状况。625 m高程以下拉应力大于大坝允许拉应力,坝体极有可能开裂,不满足设计要求。仿真结果为混凝土拱坝温控措施的优化设计提供了重要参考数据,确保了大坝施工建设安全可靠的进行。     

MgO微膨胀混凝土筑坝技术在水工结构中的应用

混凝土在凝结硬化过程中由于内部温度的不断变化易出现温度裂缝,严重时甚至造成大坝的集中渗漏.文中分析了适当掺加MgO以对温度应力进行补偿的机制,从MgO微膨胀混凝土的安定性及自生体积变形的特点等方面探讨了该技术在水工结构中的适用性.     

掺氧化镁混凝土的膨胀效果分析

本文通过仿真计算，综合分析了混凝土的弹性模量增长、徐变度随龄期的变化和温度对氧化镁膨胀量的影响，同时研究了养护温度及坝体混凝土温度对有效补偿量的影响，以及掺量相同时坝体不同部位掺氧化镁的膨胀补偿效果。结果表明，氧化镁后期膨胀对于补偿温降收缩较为有效，在约束区氧化镁的膨胀可有效补偿温降收缩，从而改善应力状态，但在坝体某些部位，氧化镁膨胀有可能恶化坝体应力分布。     

Temperature Effect Test of Self Deformation of MgO Concrete and its Application

论述不同试验温度条件下MgO混凝土的自生体积变形，给出了温度与自生体积变形的关系式，并介绍了温度突变时对新老混凝土体积变形的影响.试验研究表明，MgO混凝土自生体积变形的膨胀变形速率和膨胀量随温度的增高而增大；在气温骤降情况下，外掺MgO混凝土的自生体积膨胀变形是稳定的、不可逆的，也不会产生收缩现象.     

不同MgO掺量下闸坝混凝土的温控研究

高陂水利枢纽闸坝混凝土主要为碾压混凝土,采用厚层碾压快速筑坝方案,对混凝土进行外掺MgO的温控措施。通过三维有限元仿真计算,对闸坝混凝土不同MgO掺量下的温度应力场进行研究,结果表明,MgO掺量对温度场几乎没有影响,对闸坝基础强约束区内的混凝土应力影响较大。MgO掺量越大,应力补偿作用越显著,即混凝土应力越小,对温控防裂更有利。外掺5.5%MgO时闸坝混凝土水平拉应力基本控制在允许拉应力范围内。     

掺MgO混凝土的宏细观试验研究

利用MgO膨胀剂的延迟微膨胀效应能显著提高大体积混凝土的力学性能,产生的预压应力还能有效提高大体积混凝土抵抗温度开裂的能力,但目前对其微观机理研究不多。采用宏观与微观相结合的方式,研究了不同活性指数、不同掺量的MgO混凝土的力学性能,利用SEM/EDS微观分析手段揭示了MgO对混凝土性能影响的作用机理。试验结果表明：MgO取代部分水泥掺入混凝土中,混凝土的力学性能降低;掺量为4%~5%时,活性指数为100s的MgO混凝土的膨胀率大于活性指数为50 s的MgO混凝土;MgO混凝土的膨胀特性与Ca,Si,Mg,Al等元素的分布情况有关,掺入的MgO将改变界面区Ca,Si,Mg元素的富集特性,Ca元素和Mg元素更易于在界面区富集,导致混凝土宏观力学性能的降低。     

掺氧化镁混凝土建造高碾压混凝土重力坝的温度补偿计算方法

本文探讨了大坝混凝土掺氧化镁后温度徐变应力的变化规律,建立了考虑温度历时效应的氧化镁微膨胀混凝土仿真计算方法,计算中考虑了温度对混凝土自生体积变形的影响,严格按照混凝土龄期和温度场的分布状况,选取与之相对应的自生体积变形增量。并以一工程为实例,比较了坝体混凝土掺或不掺氧化镁的温度徐变应力的不同。得出的结论认为,在大体积混凝土内部,掺氧化镁能够起到补偿温度应力的作用,但是,对靠近边界部位的混凝土,由于混凝土表面一定范围内的温度梯度较大,加之边界周边环境因素的影响,如没有采取有效的表面保护措施,将会引起局部膨胀量的不一致,从而削弱掺氧化镁的补偿作用,甚至有可能增加局部混凝土的拉应力,引起早期表面裂缝。     

基于水化度的MgO混凝土自生体积变形计算模型

氧化镁膨胀量的计算模型大都为经验性公式,在应用上具有局限性.为此,从MgO水化反应的本质出发,在混凝土等效龄期和水化度概念的基础上,提出新的基于水化度的MgO混凝土自生体积变形计算模型.该模型反映了氧化镁混凝土膨胀的基本规律,又能很好地与试验数据吻合,可模拟经历任意温度过程的氧化镁的膨胀量.     

MgO微膨胀混凝土快速筑坝防裂技术研究

ＭｇＯ型水泥膨胀机理，混凝土变形规律必须满足温控设计要求，ＭｇＯ微膨胀混凝土的补偿作用要以混凝土坝温度应力理论给予解释。ＭｇＯ型水泥或膨胀剂有较好的延迟膨胀性能，而且长期稳定。外掺ＭｇＯ微膨胀混凝土筑坝技术在广东省青溪水电站和福建省水口水电站大坝上的应用是成功的。     

掺MgO混凝土自身变形的温度效应试验及其应用

论述不同试验温度条件下ＭｇＯ 混凝土的自生体积变形，给出了温度与自生体积变形的关系式，并介绍了温度突变时对新老混凝土体积变形的影响．试验研究表明，ＭｇＯ 混凝土自生体积变形的膨胀变形速率和膨胀量随温度的增高而增大；在气温骤降情况下，外掺ＭｇＯ 混凝土的自生体积膨胀变形是稳定的、不可逆的，也不会产生收缩现象．     

氧化镁混凝土拱坝的宏观变形

在整理三江拱坝等氧化镁混凝土拱坝工程长达十年之原型监测资料的基础上,结合拱坝在库水、空气、地基等边界条件下的实测温度,讨论拱坝的温度场及温度作用。同时,三江拱坝的正倒垂观测资料表明,全坝混凝土外掺氧化镁后使拱坝产生了类似于温升作用的变形效果,在宏观变形上进一步验证氧化镁混凝土的膨胀效应,并从拱坝宏观变形的角度讨论了混凝土外掺氧化镁后的工程意义。     

MgO混凝土变形模拟中新的"等效龄期"法

为考虑变温条件对MgO混凝土微膨胀过程的影响,提出了一种新的“等效龄期”法。采用该方法,可以简便地对实际工程中MgO混凝土的自生体积变形进行计算,并能保证较高的精度,为MgO补偿收缩混凝土的温度场、应力场计算提供了方便。分析还证实,计算过程中是否考虑温度的影响,对变形模拟的结果有较大的影响,考虑温度影响的变形过程线将更加合理有效。     

制备工艺参数对轻烧MgO反应活性的影响

轻烧MgO的制备工艺决定其作为混凝土膨胀剂的性能。该文研究了菱镁石的矿物组成和热分解特性,并研究了煅烧温度、保温时间、升温速率以及冷却方式等煅烧工艺参数对轻烧MgO的反应活性以及水化热的影响规律。结果表明：选用适宜粒度的菱镁石可以制备高活性MgO粉体,煅烧温度超过700℃后,随着煅烧温度的升高, MgO化学活性显著降低,当煅烧温度高于700℃时,随着煅烧时间的延长,虽然烧失量逐渐增大,菱镁石分解更加完全,但MgO化学活性随之降低,在相同煅烧温度和保温时间下,升温速率越快MgO活性越高,快速冷却方式制得MgO反应活性较高。     

压蒸条件对外掺MgO水泥砂浆和混凝土压蒸膨胀率的影响

通过对各种压蒸条件、不同养护龄期和温度、采用干湿筛法成型及长龄期养护、掺不同MgO的砂浆和混凝土试体进行压蒸试验研究,结果表明:不同压蒸条件下的压蒸试验结果不相同,即压力和温度越高,压蒸膨胀率越大,压力和温度是MgO能否水化膨胀完毕最主要的决定因素,压时次之;高温养护能提高基体的强度,增强其抵御膨胀的约束能力,对压蒸试验有利。在分析研究了大量先低压后标压试验结果的基础上,提出了合理的压蒸方法,即温度采用200℃,压力为1.5MPa,压时为4 h。基于该压蒸方法,一级配混凝土的压蒸膨胀率可达到原标压试验结果的95%(砂浆达到9 8%)以上,满足绝大部分MgO都能水化完毕的要求,又可大幅度降低原标压试验带来的不利影响。