MgO微膨胀混凝土的发展及自生体积变形的分析应用

本简述了应用MgO微膨胀混凝土的工程实例，并应用双曲线模型以及在变温条件下的当量龄期法，计算了自生体积变形。结果表明当量龄期法在数值计算上是优于常规方法的。     

考虑变温影响的MgO砼自生体积变形计算

以试验和观测成果为依据，研究了氧化镁(MgO)砼自生体积变形的计算，采用全微分理论，推导出自生体积变形计算公式，可考虑变温和龄期的影响，解决了以往自生体积变形计算不能考虑变温影响的难题。通过误差分析和结合一算例说明，在实际工程中用以往不考虑变温影响的计算方法进行补偿设计，其补偿效应成果有可能偏于不安全。     

考虑变温影响的MgO混凝土自身体积变形计算

以试验和观测成果为依据，研究了氧化镁（MgO）砼自身体积变形的计算，采用全微分理论，推导出自身体积变形计算公式，可考虑变温和龄期的影响，解决了以往自身体积变形计算不能考虑变温影响的难题，文中还结合算例说明理论分析的正确性，在实际工程中用以往不考虑变温影响的计算方法进行补偿设计，其补偿效应成果有可能偏于不安全。     

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。     

粉煤灰对MgO混凝土长龄期自生体积变形的影响

为了探索粉煤灰对MgO混凝土长龄期自生体积变形的影响规律,在室内测试了长达4a龄期的不同粉煤灰掺量的MgO混凝土的自生体积变形,并从部分试件中钻孔取芯进行电镜扫描观测及能谱分析。结果表明:随着龄期的延长,粉煤灰对MgO混凝土的长龄期自生体积膨胀变形的抑制作用增强,且粉煤灰对一、二级配MgO混凝土的长龄期自生体积膨胀变形的抑制作用强于三级配MgO混凝土。同时,掺入适量粉煤灰后,长龄期MgO混凝土的微观结构更加致密。     

氧化镁微膨胀混凝土在变温条件下膨胀规律数值模拟的当量龄期法

通过对氧化镁混凝土在变温条件下膨胀特性的分析，指出了传统计算方法的不足，提出了计算变温过程中膨胀变化的当量龄期法，即采用变温后曲线相同膨胀量处的切线斜率计算膨胀量。并以温度突升突降过程、温度突变的典型过程及典型的温度过程的3个算例与试验结果进行验证，证明该计算方法可行。     

外掺MgO混凝土基本力学性能的温度效应

对外掺MgO混凝土在不同恒温和变温场中的基本物理力学及变形性能进行了全面和系统的试验研究,揭示了温度对MgO混凝土力学性能的影响程度,并提出了与温度和龄期相关的经验公式。通过计算得出,混凝土的力学指标在恒温和变温场中的试验结果相差甚小,在仿真分析中,用恒温成果替代变温结果是可行的。     

外掺MgO混凝土自生体积变形反正切曲线模型参数计算式的改进

根据近年来MgO混凝土研究与应用的新发现,对外掺MgO混凝土自生体积变形反正切曲线模型的参数计算式进行改进,将外掺MgO混凝土在龄期90 d的自生体积膨胀量特征值ε₉₀改进为以混凝土在龄期180 d的自生体积膨胀量ε₁₈₀为特征值。结果表明:利用改进后的参数计算式计算的外掺MgO混凝土自生体积变形,在龄期150 d以后的拟合值与实测值更加接近,偏差率一般为2%～7%,甚至<1%;极限膨胀量减少4×10^-6～7×10^-6,与实际也更加接近。改进的计算式可供广大工程技术人员和科研人员参考。     

长龄期外掺氧化镁混凝土自生体积变形分析

为进一步促进外掺MgO混凝土的研究与应用,分析了是否使用湿筛方法筛除粒径大于40mm粗骨料对龄期长达1400d的标准尺寸和非标准尺寸的外掺MgO混凝土自生体积变形的影响。结果表明,在相同MgO掺量下,不管龄期长短,湿筛后混凝土试件的自生体积变形均大于未湿筛的混凝土,且湿筛后非标准尺寸混凝土试件的自生体积变形增量小于标准尺寸试件(标准尺寸试件增大15×10-6左右,非标准尺寸试件增大12×10-6左右);不管试件尺寸标准与否,湿筛与未湿筛混凝土试件的自生体积变形差值相对稳定,随龄期的波动不大,尤其是3年以上龄期的波动更小。     

MgO混凝土自生体积变形影响因素分析

自生体积变形是MgO混凝土在工程应用中最重要的性能之一。系统研究了MgO膨胀剂品种和掺量、水泥品种、骨料种类、粉煤灰掺量等原材料以及水胶比对龄期长达1 400 d的MgO混凝土自生体积变形性能的影响。结果表明：掺入4%～6%、活性反应时间为50～200 s的MgO膨胀剂后,混凝土的自生体积变形经过2 a左右逐渐趋于稳定,无倒缩或不收敛现象;水泥中MgO含量并不能真实反映产生有效膨胀的方镁石含量;骨料长期吸水率与MgO混凝土的自生体积变形存在着良好的对应关系,骨料吸水率越高,其MgO混凝土自生体积膨胀变形越小。