外掺MgO混凝土压蒸安定性试验方法的探讨

通过对外掺MgO水泥净浆、砂浆和混凝土3种试件不同尺寸的压蒸试验表明,试件尺寸对压蒸膨胀率有明显的影响。其规律是:小试件的压蒸膨胀率最大,中试件的次之,大试件的最小。文中还研究了掺外加剂和粉煤灰、用标准砂和工程砂对压蒸膨胀率的影响,阐明了外掺MgO混凝土压蒸法与水泥净浆标压方法的主要区别。经过大量研究,提出采用实际工程的材料和混凝土配比,以一级配混凝土干筛试件进行压蒸试验来评价安定性的方法,以及以压蒸后试件的强度不降低为依据、以压蒸膨胀率不超过0.5%作为安定性标准。经过工程实例验证表明,该试验方法科学合理,符合工程实际。     

关于对混凝土压蒸安定性试验若干影响因素的研究

通过对采用标准砂和长沙工程砂制作的外掺MgO水泥砂浆和混凝土基体的压蒸安定性试验,研究了胶凝材料的种类与用量、试体制作工艺及预热处理方法、MgO材料的活性与细度、材料的不同配比、级配与粗细集料、不同压蒸试验条件等对压蒸试验结果的影响,阐明了各种影响因素对压蒸膨胀率的不同影响程度和具有普遍意义的规律性.     

水泥品种及不同掺合料对压蒸膨胀率的影响

通过对硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥外掺不同方镁石的水泥净浆、砂浆和混凝土试体的压蒸试验研究,阐明了不同水泥品种的压蒸膨胀率是不相同的,混合材的种类与掺量对压蒸膨胀率有较大的影响。所揭示的基本规律是：硅酸盐水泥的压蒸膨胀率最大,普通和矿渣水泥的次之,粉煤灰水泥的最小;然而在相同试验条件下,其试体的体积膨胀变形却是：矿渗水泥的膨胀变形较普通和硅酸监水泥以及粉煤灰水泥的大。所以,在实际工程中,首选矿渣混合材料或矿渣水泥,用于外掺MgO混凝土工程,可以认为,是比较理想的优选掺合料及水泥品种方案,具有参考价值,值得推广。     

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。     

混凝土级配与集料粒径对压蒸膨胀率的影响

通过对不同级配外掺MgO混凝土试体的压蒸试验,分析了混凝土各级配的集料粒径、高胶材用量与砂率、常规胶材变化与砂率、千湿筛法成型以及全级配混凝土等不同情况对混凝土压蒸膨胀率的影响及规律,揭示了高胶材、常规胶材、湿筛法成型和全级配混凝土试体压蒸膨胀率的大小顺序关系,并论述了各种级配混凝土和全级配混凝土集料组成的微观结构特性.研究结果表明,集料粒径越大,混凝土构成越不均匀,其测试结果就越不真实,也就是说,大级配MgO混凝土试体不宜作为压蒸试体.经过论让,最终提出采用一级配混凝土作为压蒸试体,并用干筛法成型,该方案符合工程实际.     

关于外掺MgO混凝土压蒸安定性试验的几个问题

通过外掺MgO混凝土体积安定性试验研究,全面论述了优选压蒸试验方法、采用何种试体、成型工艺、预热处理、压蒸制度、评定依据与标准等压蒸安定性试验方法中的几个关键技术问题,为科学制定外掺MgO混疑土压蒸安定性试验方法奠定试验基础。     

MgO混凝土自生体积变形与压蒸膨胀值的相关性

进行了高掺MgO水泥净浆、砂浆和混凝土试体的压蒸安定性和体积变形试验研究,并分析了净浆、砂浆和混凝土自生体积变形的基本特性和规律。揭示了压蒸膨胀值及试验变化过程以及超掺MgO时的突变现象与净浆、砂浆和混凝土自生体积变形之间存在着极其密切的相关关系,即存在相同的直线变化过程和相类似的急剧增大的变化规律。研究还表明,压蒸安定性试验方法是鉴定外掺MgO水泥混凝土体积长期安定性的唯一的有效方法,为确定安全的MgO允许最大极限掺量提供了试验依据。     

MgO掺量对介质压蒸膨胀率及孔隙参数影响的研究

为了合理确定混凝土中MgO的安定掺量,研究了不同MgO外掺量情况下水泥净浆、水泥砂浆和混凝土砂浆试样的压蒸膨胀率及试样的孔隙参数。结果表明,在MgO的安定掺量范围内,随养护时间的延长,试样的孔隙率明显降低,孔径均匀性、平均孔径等参数得到显著改善。研究成果对MgO混凝土的进一步研究和推广应用有指导意义。     

外掺MgO水泥砂浆配比对压蒸膨胀值的影响

对MgO水泥砂浆试体进行压蒸安定性试验，研究不同种类、不同细度模数砂，不同水灰比、灰砂比试验成果对压蒸膨胀值的影响，得出灰砂比是最显著的影响因素。     

高掺氧化镁混凝土在某水电站拱坝工程中的应用

为了充分发挥MgO混凝土筑坝技术的优越性,针对某Ⅳ等小(1)型水电站混凝土拱坝工程,依据压蒸原理,进行水泥-粉煤灰-石粉混合浆体试件压蒸试验,据此将MgO的掺量提高到6.5%,并应用于水电站混凝土拱坝工程。结果表明,高掺MgO混凝土进一步提高了坝体混凝土的抗裂能力,简化了大体积混凝土的温控措施,实现了仅设极少诱导缝、不设纵缝、通仓浇筑坝体的混凝土坝体浇筑方式。     

细骨料品种对外掺MgO砂浆膨胀性能的影响研究

 为了阐明骨料岩性对MgO混凝土膨胀特性的影响规律及作用机理,研究了20,38,60℃水养护温度下不同骨料砂浆的膨胀率,并结合能谱、元素聚类及相分布等微观测试手段深入分析了水泥基体区与细骨料界面过渡区的微结构及元素富集特性。研究结果表明：养护温度从20℃提高至60℃时,砂浆膨胀率增大,且天然砂与辉石闪长岩砂浆的膨胀率最高,其次为灰岩砂浆,玄武岩砂浆最小。38℃水养条件下,辉石闪长岩砂浆和玄武岩砂浆界面区的Ca,Mg元素富集程度高于灰岩与天然砂砂浆,天然砂较高的表面孔隙率和表面含水率有助于吸引更多的MgO迁移至界面区,快速水化形成晶粒尺寸较大、结构较疏松的“外部膨胀水化产物”水镁石;骨料颗粒通过影响界面过渡区的元素富集特性、水化物相类型和形态来影响MgO砂浆的膨胀特性,含有细粉的人工细骨料可以通过改变外掺MgO水泥水化程度和MgO含量来改变MgO砂浆的特性。     

全坝外掺MgO混凝土筑坝技术在贵州省拱坝工程中的应用

为促进外掺MgO混凝土的推广应用和深入研究,对贵州省采用全坝外掺MgO混凝土筑坝技术建成1 a以上的8座拱坝的混凝土变形、诱导缝设置与施工等情况进行了总结和分析。分析结果表明:拱坝结构的超静定特性为外掺MgO混凝土在膨胀变化过程中形成预压应力提供了良好的约束环境;按照现行的水泥砂浆压蒸法或一级配混凝土压蒸法确定的MgO掺量制备外掺MgO混凝土,坝体混凝土的实测膨胀量多为50×10~(-6)~150×10~(-6),未完全达到补偿温降收缩所需的设计期望值;设置诱导缝是充分利用外掺MgO混凝土筑坝技术优越性的有效措施;在碾压混凝土中外掺MgO材料,有利于同时发挥碾压混凝土和外掺MgO混凝土快速、经济筑坝的优越性。     

玻璃砂浆棒法评价掺合料抑制ASR效果的研究

 　玻璃砂浆棒法是评价矿物质掺合料抑制ASR膨胀效果的一种方法。以5%硅质玻璃砂和95%标准砂为骨料，硅酸盐水泥为胶结料，用掺合料等体积置换水泥，按照ASTMC1260*.94快速砂浆棒法测定ASR膨胀。当膨胀值＜0.10%时，则该掺合料能有效抑制ASR。因骨料的活性相对固定，试验重复性好。经差热分析、扫描电镜及X射线衍射多种分析证明，该方法中硅质玻璃可模拟活性天然骨料。     

水工混凝土中氧化镁安定掺量的判定方法述评

为了促进外掺MgO混凝土的深入研究和推广应用,本文对现行水工混凝土中MgO安定掺量的五种判定方法进行了对比分析。结果表明,根据现行判定方法确定的MgO外掺量生产的MgO混凝土,其自身体积膨胀量很难满足补偿坝体混凝土温降收缩量的需要。对于如何科学合理地提高水工混凝土的MgO掺量,仍然需要深入研究。同时建议,利用实际工程的原材料和混凝土配合比,开展直接根据混凝土试件的自生体积膨胀量来确定水工混凝土中MgO外掺量的研究。     

混凝土原材料与施工缝处理

选用水泥应根据混凝土设计要求而定；掺加I级或Ⅱ级粉煤友，可以改善混凝土性能、节约水泥和减少水泥水化热；混凝土中必须掺加适量外加剂，同样可以改善混凝土性能和减少用水量等；对水泥、骨料、掺合剂和外加剂都必须控制合碱量，可以提高混凝土的耐久性和防裂能力。为简化混凝土施工程序和适应大型施工机械化的需要，研究和采用混凝土施工缝不打砂浆，取而代之的是施工缝面第一层浇筑二级配混凝土或三级配富浆温凝土。从国内外试验和工程实践看，不打砂浆在技术上是可行的，但必须精心组织和精心施工。混凝土施工缝面的处理标准是：去掉乳皮，微露粗砂，表面粗糙。用25—50MPa高压水冲毛的施工缝面质量可靠并可取得明显的经济效益。     

长龄期MgO混凝土自生体积变形与水泥基材料压蒸膨胀变形的关联性

针对水利水电工程挡水坝常用的三级配粉煤灰混凝土,采用压蒸试验、自生体积变形观测、压汞分析、电镜扫描、X射线能谱等方法,对水泥砂浆、一级配混凝土的压蒸膨胀变形与龄期长达6 a的三级配外掺MgO混凝土自生体积变形的关联性进行了研究。结果表明:外掺MgO混凝土的自生体积膨胀变形与水泥砂浆、一级配混凝土的压蒸膨胀变形没有关联性。现行以水泥砂浆试件或一级配混凝土试件的压蒸膨胀变形曲线拐点或压蒸膨胀率为0.5%确定的坝体混凝土的MgO极限掺量,虽能够保障混凝土大坝安全运行,但未能反映外掺MgO混凝土膨胀变形的实际情况。