钙矾石的物理化学性能与混凝土的耐久性

一、前言 在我国建筑工程中，常用到混凝土膨胀剂、膨胀型防水剂、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、低热微膨胀水泥、明矾石膨胀水泥和快硬早强水泥等特种混凝土。据不完全统计，各种混凝土膨胀剂年销量近40万吨，以平均掺量40kg/m3计，折合补偿收缩混凝土约1000万m3，其他膨胀－自应力水泥年销约20万吨，以每立方混凝土水泥用量380kg计，折合混凝土量约53万m3，总计约1050万m3/年。这些膨胀剂或膨胀－自应力水泥主要以钙矾石（C3A3CASO432H2O）为膨胀源，有些快硬水泥以钙矾石为主要早强水化物。工程界对如何正确使用这些特种混凝土很感兴…     

钙矾石-石灰复合型膨胀剂膨胀特性的研究

研究利用粉煤灰、硬石膏和石灰制备复合膨胀剂,测试不同膨胀剂配比对水泥净浆凝结时间、砂浆强度和限制膨胀率的影响.借助SEM测试手段,从微观对水泥体系中的钙矾石和羟钙石的形态进行了分析.结果表明,由粉煤灰、硬石膏制备的膨胀剂膨胀效果较差,膨胀主要发生在前7d,14d显示零膨胀;而由粉煤灰、硬石膏和石灰制备的钙矾石-石灰复合膨胀剂,膨胀效果较好,28d和60d时仍显示微膨胀.     

混凝土膨胀剂研究及其发展

介绍了混凝土膨胀剂的研究及发展历程,阐述了膨胀剂种类及其膨胀原理,指出了膨胀剂存在问题及发展前景。     

混凝土膨胀剂行业呼唤规范

采用混凝土膨胀剂补偿混凝土的收缩开裂是行之有效的控制方法，国内膨胀剂领域的发展速度和应用技术水平是可喜的。正因为发展速度过快，在生产和使用过程中出现的一些问题必须引起各方面的重视，积极创新和规范，这样才能促进膨胀剂行业的健康发展，加快这一产业的发展进程。     

铬酸型钙矾石与硫酸型钙矾石的差异性研究

人工合成硫酸型钙矾石和铬酸型钙矾石晶体的X射线衍射谱显示，铬酸型钙矾石的晶格比硫酸型钙矾石的稍大一些。把铬酸型钙矾石放在SO4^2-浓度为1240mg／L的硫酸钠溶液中长期浸泡并跟踪监测发现，随着浸泡时间的延长，铬酸型钙矾石中的CrO4^2-被SO4^2-替换的比例升高，6个月时其置换率达到了近26％。分析认为这是因硫酸型钙矾石的溶解度远小于铬酸型钙矾石而引起的不全等溶解的结果。采用2种加热方式来研究2种人工合成钙矾石的热稳定性的差异。一种是连续加热实验，即把合成的硫酸型钙矾石或铬酸型钙矾石及其合成液混合物由25℃至60℃逐级加热，并在每个温度下恒温1小时。第二种加热方法是分次加热，即把硫酸型钙矾石或铬酸型钙矾石与石灰水混合，并分为若干份，每份混合物在不同的温度级别下恒温受热1小时。液相化学监测结果表明：这2种加热试验所得的结果十分接近；硫酸型钙矾石液相中SO4^2-的浓度在40℃～50℃时浓度最低，说明硫酸型钙矾石在该温度下最为稳定；而铬酸型钙矾石最为稳定的温度是45℃～60℃。硫酸型钙矾石周围液相中SO4^2-的浓度在70℃～75℃左右开始增大，说明硫酸型钙矾石于此温度开始出现热分解。不过90℃时其分解量仅为13％左右。铬酸型钙矾石则在80℃以后开始出现热分解，于90℃分解率约达到62％。总之。与硫酸型钙矾石相比，铬酸型钙矾石具有的特征是：晶格变大、晶形变小、热稳定性变差、溶解度增高。分析认为这些现象背后的本质都是一样的，均因晶格中的CrO4^2-与Ca^2 、Al(OH)4^-、OH-等组分结合力差的缘故。这个本质也必然会导致铬酸型钙矾石在稳定性方面不如硫酸型钙矾石，如更易碳化、在酸性水中更易分解等等。     

混凝土膨胀剂使用条件探讨

通过对钙矾石类混凝土膨胀剂技术特性和工程实例的分析，指出了在设计使用该类混凝土外加剂时应注意的问题和使用的限制条件。     

复合混凝土膨胀剂研究初探

介绍了一种新型复合镁质膨胀剂,这种膨胀剂综合了钙矾石和氧化镁类膨胀剂的膨胀特点,即在水化早期钙矾石能提供膨胀作用,而后期氧化镁也能产生一定的膨胀量从而补偿混凝土的收缩,是一种优良的复合膨胀剂。     

用膨胀剂配制补偿收缩混凝土的原理、性能和应用

文中首先介绍了补偿收缩混凝土抗裂防渗的原理。之后着重讨论了当前最主要几种膨胀剂的组成、膨胀原理、性能,并以工程实例阐述了用膨胀剂配制补偿收缩混凝土在结构自防水、大体积混凝土结构、特种结构、刚性屋面防水等方面的应用。     

混凝土中钙矾石作用的二重性

钙矾石可提高混凝土或胶凝材料的早期强度,或产生混凝土的收缩补偿,而延迟钙矾石却引起混凝土的胀裂破坏,这就是所谓钙矾石作用的矛盾的二重性,探讨了混凝土中钙矾石的形成机理,形成条件,稳定性及迟钙矾石的成因,危害,旨在揭示钙矾石作用的二重性,力求代出抑制延迟钙矾石膨胀的途径,以便更好地发挥钙矾石的优越性能。     

关于混凝土膨胀剂的适用范围--答王延生同志的质疑

本文回答王延生同志的质疑，讨论了含CaO膨胀剂的物化性能和应用范围。根据膨胀相物化性能，提出不同类型膨胀剂适用范围的依据。     

限制膨胀混凝土性能与应用研究

在阐述了限制膨胀原理的基础上,分析了限制膨胀率与混凝土强度协调发展的规律,提出了膨胀混凝土使用范围以及在设计计算和施工中应注意的问题,为研究限制膨胀混凝土性能提供了理论依据。     

如何正确使用混凝土膨胀剂

根据我国混凝土膨胀剂使用中存在的问题 ,提出如何正确使用膨胀剂的建议 ,指出只有认真选择膨胀剂质量 ,确立以限制膨胀率为目标的补偿收缩混凝土配合比设计方法 ,改善结构设计中的合理配筋和加强施工管理等方面的措施 ,才能使混凝土膨胀剂应用能较好地解决建筑结构的裂渗控制问题。     

掺膨胀剂混凝土的限制膨胀率及限制干缩率的测定误差研究

按照GB/T 23439-2017《混凝土膨胀剂》附录B试验方法A测定掺膨胀剂混凝土的限制膨胀率及干缩率,和备选方法外径千分尺测定法相比,重复性测定误差率较大。通过三位试验员独立检测,单个试件重复三遍,附录B试验方法A是外径千分尺法平均差值的4.8倍,建议规范附录B试验方法A改用外径千分尺测量或增加外径千分尺法。     

氧化镁膨胀剂及其在大体积混凝土中的应用

现行的混凝土外加剂规范中,未列入MgO膨胀剂。试验研究和工程实践证明,在大体积混凝土中掺入适量的MgO膨胀剂,混凝土具有良好的力学性能和延迟微膨胀特性。充分利用这种特性,可以补偿混凝土的收缩变形,提高混凝土自身的抗裂能力,从而达到简化大体积混凝土温控措施、加快施工进度和节省工程投资的目的。为促进MgO膨胀剂的推广应用,建议将MgO膨胀剂列入我国混凝土外加剂类规范中。     

掺膨胀剂混凝土膨胀的可靠性探讨

本文就掺膨胀剂混凝土膨胀的可靠性进行了探讨。认为许多因素(如钙矾石结晶膨胀能的作功方式、熟料中S3A含量、水泥中SO3含量、掺合料数量等)会对掺膨胀剂混凝土膨胀率产生波动，从而产生膨胀的可靠度下降。为此本文期望应有严格的掺膨胀剂混凝土的配制和施工规范，以确保混凝土的膨胀性能。     

膨胀剂在超长混凝土结构施工中的运用

以第四代膨胀剂新产品ZY为例,分析了膨胀剂补偿混凝土收缩及其在超长混凝土结构无缝施工中的技术原理,阐述了膨胀剂用于超长混凝土结构无缝施工技术措施和ZY性能特点,以期指导实践。     

改性混凝土防裂剂的研究

随着堆石面板坝的迅速发展,对混凝土防裂剂的综合性能要求越来越高,通过氨基磺酸盐减水剂、萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂及三萜皂甙引气剂对混凝土防裂剂进行改性,使防裂混凝土成为高性能的混凝土。介绍改性混凝土防裂剂配方确定、防裂机理探讨以及对混凝土性能的影响。     

膨胀剂在防水混凝土施工中的应用

针对膨胀剂在防水混凝土中应用时的注意事项，从选用、设计、配料（计量）、搅拌、浇筑、养护、裂缝的处理及预防逐层进行剖析，为施工操作提供了系统，科学的理论资料，以确保防水混凝土的施工质量。     

JY-PCA型聚羧酸系高性能减水剂合成与性能研究

介绍了JY-PCA型聚羧酸系高性能减水剂的合成,重点研究了该减水剂的性能。研究表明,JY-PCA型聚羧酸系高性能减水剂具有良好的减水效果与保坍性能,与传统萘系减水剂相比,聚羧酸系高性能减水剂可以明显改善混凝土的收缩性能。     

MgO膨胀剂在沿海地下工程混凝土裂缝控制中的应用研究

沿海地区地下水中含有大量的氯离子、硫酸根离子等,含有这些离子的地下水会通过混凝土裂缝渗入到结构内部,对地下工程耐久性构成严重威胁。通过在混凝土中分别掺入活性为120 s和80 s的MgO膨胀剂配制补偿收缩混凝土,同时采取混凝土配合比优化,施工过程、拆模及养护控制等技术来解决混凝土的收缩开裂。结果表明:2种活性的MgO膨胀剂均能有效控制混凝土裂缝。在环境温度较低时,活性为80 s的MgO膨胀剂补偿效果较好,41 d龄期时混凝土内部仍处于微膨胀状态,应变达78με。