氧化镁混凝土自生体积变形的长期试验研究成果

本论述了观测时间长达10年及20年的外掺轻烧MgO和内含MgO水泥混凝土自生体积变形的试验研究成果,简要介绍了MgO水泥的膨胀机理。通过长达12年的力学与变形性能试验，阐明了MgO混凝土的长期力学性质是安定的，微膨胀对混凝土长期力学性能的影响不大。     

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.     

外掺MgO混凝土自生体积变形的长期研究

论述了观测时间长达１０年及２０年的外掺轻烧ＭｇＯ和内含ＭｇＯ水泥混凝土自生体积变形的试验研究成果。通过长达１２年的力学与变形性能试验，阐明了ＭｇＯ混凝土的长期力学性质是安定的，微膨胀对混凝土长期力学性能的影响不大。     

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。     

MgO微膨胀混凝土自生体积变形模型的初步研究

在深入研究了MgO微膨胀混凝土的变形特性的基础上，提出了在变温条件下的当量龄期法，以及基于当量龄期法的双曲线模型，实现了用恒温的试验结果未模拟变温条件下自生体积变形蹿胀特性的方法：初步成果表明，采用当量龄期法的双曲线模型是计算MgO砼自生体积变形的一个较合理的实时分析模型，     

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。     

掺MgO碾压混凝土自生体积变形试验研究

为研究外掺一定量的MgO,能否使碾压混凝土产生微膨胀,并利用其膨胀来补偿碾压混凝土在温降时产生的收缩,防止或减少碾压混凝土由于温降产生的裂缝。使用一种新型MgO材料,从施工现场取样进行了碾压混凝土的全级配自生体积变形试验。试验结果证明：掺MgO的碾压混凝土在标准养护条件下365 d龄期的最大膨胀量为114×10-6,高温养护条件下365 d龄期的最大膨胀量为168×10-6;其膨胀量满足设计的要求。二级配碾压混凝土的膨胀量稍大于三级配碾压混凝土的膨胀量。     

外掺MgO混凝土的基本力学与长期耐久性能

对外掺MgO微膨胀混凝土的力学强度、弹性模量、抗拉、干缩、徐变变形 ,抗冻、抗渗、抗侵蚀、抗冲磨、抗碳化等各项基本力学与长期耐久性能以及热学性能进行了全面系统研究 ,并探索既掺粉煤灰又掺MgO对其各项性能的影响 .12年和 2 0年的力学与变形资料研究表明 ,MgO微膨胀混凝土的长期力学与耐久性能既是安定的又是稳定的 ,微膨胀对混凝土力学性质的影响不大 .     

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。     

碾压混凝土坝外掺MgO微膨胀混凝土的试验研究

本文结合辽宁省白石碾压混凝土坝及阎王鼻子碾压混凝土坝,通过对不同MgO含量的胶材净浆的压蒸试验,确 定了MgO的合理掺量;对常规混凝土、常规碾压混凝土及外掺MgO微膨胀碾压混凝土的自生体积变形进行了试验研究。     

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。     

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。     

煅烧工艺对MgO反应活性及微观结构的影响

大体积混凝土浇筑后,水泥水化放热,混凝土内部温度升高,降温过程中会产生温度收缩,容易造成开裂。氧化镁膨胀剂具有延迟膨胀补偿大体积混凝土温降收缩的作用,已经广泛应用水利工程建设中。氧化镁膨胀剂的膨胀特性主要与其反应活性相关,而氧化镁的反应活性取决于其微观结构,微观结构的形成与煅烧工艺直接相关。该文以菱镁矿为原材料,研究了粉磨细度、煅烧温度、保温时间对MgO反应活性和微观结构的影响,并建立了微观结构与反应活性的关系。结果表明,菱镁矿D_(50)为11.89μm煅烧后MgO活性较高,煅烧温度越高,氧化镁膨胀剂晶体尺寸越大,晶格畸变越小,反应活性越低。保温时间影响MgCO_3的分解,保温时间短,MgCO_3分解不完全;保温时间长,晶体尺寸增大,晶格畸变减小,反应活性降低。     

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。     

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。     

掺氧化镁混凝土筑坝技术述评

简述MgO微膨胀混凝土的特性，系统介绍国内MgO微膨胀混凝土筑坝技术的工程应用和研究情况，着重分析了当前微膨胀混凝土筑坝技术中存在的关键问题及解决途径，以及掺MgO微膨胀混凝土技术的发展前景，为今后推广应用MgO混凝土筑坝技术提供了经验和理论依据。     

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。