氧化鎂膨脹劑廠家_氧化鎂膨脹劑標準-MgO含量
2020年5月26日

 氧化鎂膨脹劑廠家、氧化鎂膨脹劑標準制訂單位-三元集團是國內(nèi)最早研發(fā)氧化鎂膨脹劑廠家，在與中國建筑材料研究所共同開發(fā)利用氧化鎂膨脹劑在大型建筑應(yīng)用中取得可喜成績。MgO膨脹劑的活性和質(zhì)量是MgO膨脹混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)。過去立窯生產(chǎn)的MgO質(zhì)量不穩(wěn)定成為制約其全面推廣應(yīng)用的主要因素, 因為它是MgO膨脹砼技術(shù)的基礎(chǔ)。雖然立窯產(chǎn)品當前是可以用的，但從長遠發(fā)展目標和要求MgO材料質(zhì)量的穩(wěn)定性、可靠性看，大量試驗研究表明，還是回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)于立窯產(chǎn)品。MgO水泥漿體的膨脹起因于Mg(OH)2晶體的生成和發(fā)育，膨脹量取決于Mg(OH)2晶體所在的位置、形狀和尺寸，膨脹能來自Mg(OH)2晶體的吸水腫脹力和結(jié)晶生長壓力，早期膨脹的主要驅(qū)動力主要來自腫脹力，后期則主要來自結(jié)晶生長壓力，粉煤灰水泥和礦渣水泥對MgO水泥漿體膨脹具有抑制作用主要是因為粉煤灰水泥和礦渣水泥漿體孔溶液的堿度低于硅酸鹽水泥漿體孔溶液的堿度， 如圖1所示，圖1（a）和（c）為高堿度孔溶液中Mg2+、OH-和Mg(OH)2的分布；圖1（b）和（d）為低堿度孔溶液中Mg2+、OH-和Mg(OH)2的分布。在高堿度環(huán)境下，OH-濃度高，Mg2+向周圍擴散的距離短，Mg(OH)2 在MgO 顆粒表面附近生長，生長相對集中，從而產(chǎn)生較大的膨脹（圖1（a）），反之，在低堿度環(huán)境下，Mg(OH)2生長區(qū)域較分散，因而產(chǎn)生的膨脹較小。
二、防裂原理
在混凝土中摻入適量的特制的輕燒MgO，利用MgO水化所釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，使混凝土產(chǎn)生自生體積膨脹，抵消其在溫降過程中的體積收縮，也就是利用其獨特的具有延遲性的、不可逆變形及長期穩(wěn)定的微膨脹性能來補償大壩混凝土在溫降時的體積收縮和溫度變形。更確切地說，就是利用MgO混凝土的限制膨脹來補償混凝土的限制收縮，達到防裂目的。也就是說，MgO混凝土筑壩技術(shù)，是通過調(diào)節(jié)混凝土的自生體積變形來補償混凝土的溫度變形，拋棄了傳統(tǒng)的從控制混凝土的溫度著手來預(yù)防混凝土裂縫的理念。該項技術(shù)于1989 年9 月在貴陽通過了由能源部組織的技術(shù)鑒定，鑒定意見認為，本技術(shù)的實施，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，不僅可以簡化溫控措施，有效防止基礎(chǔ)裂縫，而且可以縮短工期，是一項加快水利水電建設(shè)的有效措施，具有推廣應(yīng)用價值，該研究成果具有國際領(lǐng)先水平。
氧化鎂混凝土性能綜述
一、氧化鎂混凝土的力學(xué)性能
力學(xué)性能是衡量混凝土性能的重要指標之一，是混凝土微觀結(jié)構(gòu)在宏觀上的間接反映，而強度又是量化混凝土力學(xué)性能的一個重要指標。依據(jù)混凝土強度指標可以直接判斷建筑物質(zhì)量是否滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，混凝土的抗拉強度又是大體積混凝土抗裂性的主要指標。
工程調(diào)研資料表明， 各壩段和基礎(chǔ)墊層中外摻氧化鎂的摻量介于4.0%~6.0%， 外摻氧化鎂超量取代時，在相同條件下，混凝土各齡期的力學(xué)性能指標均比未摻的高。一方面是由于氧化鎂水化體積膨脹使得混凝土結(jié)構(gòu)更加密實， 另一方面外摻氧化鎂使得混凝土單位膠材用量增加， 水灰比減小，從而導(dǎo)致強度提高。10年和12年的氧化鎂混凝土抗壓強度與其1a 強度比較，發(fā)現(xiàn)強度僅分別降低了3.1%和4.7%，說明氧化鎂混凝土的長期力學(xué)性能是穩(wěn)定的。
二、氧化鎂混凝土的變形性能
在相同應(yīng)變下，混凝土的彈性模量越小，產(chǎn)生的拉引力越小；混凝土的極限拉伸值越大，能夠提高混凝土抵抗更大的拉應(yīng)變；混凝土的徐變越大，能更好地緩解外部荷載和溫度應(yīng)力對混凝土的破壞作用；混凝土干縮是混凝土收縮的主要因素，降低混凝土的干縮， 能更好地提高混凝土的抗裂性能；自生體積收縮量小，對混凝土抗裂有利；線膨脹系數(shù)越小，相同溫差下，產(chǎn)生的應(yīng)變就越小，從而帶來的拉應(yīng)力也越小。
2.1 氧化鎂混凝土的彈性模量
針對氧化鎂混凝土的長期性能研究表明， 外摻氧化鎂混凝土的彈性模量隨齡期延遲而增加，隨氧化鎂摻量的增加而稍有提高，但增長率一般不超過10%。升溫養(yǎng)護時，氧化鎂混凝土的彈性模量也會增加。但上述試驗外摻氧化鎂是超量取代水泥， 長科院進行氧化鎂等量取代水泥試驗表明，經(jīng)過1a 水化齡期，外摻6%氧化鎂的混凝土抗壓彈模與未摻混凝土基本相當。
2.2 氧化鎂混凝土的極限拉伸值
許多設(shè)計單位在壩工大體積混凝土設(shè)計時經(jīng)常提出抗裂性要求， 通常以極限拉伸值來衡量混凝土抗裂能力的好壞。
錦屏一級水電站為了使混凝土具有一定的微膨脹性能，外摻一定數(shù)量的氧化鎂。氧化鎂摻量為3.0%、4.0%時， 混凝土的極限拉伸值分別從133×10－6 增長至137×10－6 和142×10－6。二灘(F1~F4)、銅頭(J1~J4)、沙牌(K1~K3)的試驗結(jié)果表明，F(xiàn)、J、K 各級配混凝土的極限拉伸值均大于125×10－6，且齡期越長混凝土的極限拉伸值增長幅度越大，齡期180d 混凝土的極限拉伸值較28d 增長了15%~27%，有利于提高大壩溫控防裂。
2.3 氧化鎂混凝土的干縮
長科院開展溪洛渡大壩A 區(qū)和閘墩外摻氧化鎂混凝土研究表明，經(jīng)過1a 水化齡期，摻入6%活性指數(shù)為160s 輕燒氧化鎂，A 區(qū)和閘墩混凝土的干縮率較不摻氧化鎂混凝土分別減小了34×10-6和32×10-6，降低約8.8%和6.8%。外摻氧化鎂混凝土的干縮率比普通混凝土要小15%~22%。大量試驗研究還表明， 摻粉煤灰同時摻氧化鎂能顯著減小干縮，于混凝土抗裂有利。
a 氧化鎂混凝土的自生體積變形
混凝土硬化過程中， 由于水泥水化而引起的體積變化稱為自生體積變形。氧化鎂混凝土的自生體積變形主要是由化學(xué)收縮和自收縮引起的，一切影響混凝土化學(xué)收縮和自收縮的因素都會影響氧化鎂混凝土的自生體積變形， 而混凝土的化學(xué)收縮和自收縮主要來源于膠凝材料的水化。外摻氧化鎂對混凝土性能影響最為顯著的就是自生體積變形
b 氧化鎂混凝土的徐變
混凝土在持續(xù)應(yīng)力作用下，應(yīng)變隨持荷齡期延遲不斷增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。單位應(yīng)力作用下的徐變變形，稱為徐變度。氧化鎂混凝土徐變的變形規(guī)律與普通混凝土徐變類似， 均是隨加荷齡期延遲而減小，隨持荷齡期延遲而增加。其他條件相同時，外摻氧化鎂混凝土的徐變度較普通混凝土一般要大20%以上，氧化鎂摻量分別為5%和6%時， 氧化鎂混凝土較普通混凝土的徐變度分別增長了22%和27%。外摻氧化鎂混凝土的徐變系數(shù)也大于普通混凝土，徐變系數(shù)大，表明混凝土受荷作用下應(yīng)力松弛大， 有利于降低集中應(yīng)力峰值，減少收縮裂縫和溫度應(yīng)力。
3、氧化鎂混凝土的耐久性
混凝土耐久性是指混凝土暴露在使用環(huán)境下抵抗各種物理和化學(xué)作用的能力�；炷�土耐久性破壞可分為由物理和化學(xué)兩方面作用引起， 一般認為，除磨損外，其他破壞因素均與有害物質(zhì)侵入混凝土密切相關(guān)。主要從抗?jié)B性能、抗凍性能、抗沖磨性能和抗碳化性能幾方面分析總結(jié)氧化鎂混凝土的耐久。
3.1 氧化鎂混凝土的抗?jié)B性能
Mehta 提出的混凝土受任何外環(huán)境影響而劣化的整體模型認為，無論何種破壞形式，滲透性對混凝土的膨脹與開裂起著決定性作用。因此，任何提高混凝土抗?jié)B性的措施， 必將有助于顯著提高混凝土的耐久性。有研究表明，其他條件相同時，摻入3.5%氧化鎂的混凝土與未摻的混凝土相比，在1.2MPa 滲水壓力下均未滲水， 但前者的滲水高度約為后者的2/3，即外摻氧化鎂混凝土的抗?jié)B能力比未摻的提高約50%。二灘水電站開展氧化鎂微膨脹混凝土的滲透性研究，結(jié)果得到氧化鎂混凝土的抗?jié)B能力較未摻的提高60%以上。
3.2 氧化鎂混凝土的抗凍性能
混凝土凍融耐久性是指混凝土暴露于反復(fù)凍融循環(huán)條件下抵抗膨脹開裂的能力。氧化鎂混凝土的凍融損失規(guī)律與普通混凝土相同，即相對動彈模隨著凍融次數(shù)增加不斷下降
3.3 氧化鎂混凝土的抗沖磨性能
開展了氧化鎂混凝土抗沖磨研究，結(jié)果表明氧化鎂摻量為3%時，混凝土28d 和90d 的抗沖磨強度較未摻的分別增長了7.6%和4.0%，氧化鎂摻量為5%時，28d抗沖磨強度增長幅度為2.5%而90d 抗沖磨強度僅增長0.5%，說明摻入適量的氧化鎂有利于提高混凝土的抗沖磨能力，但要控制氧化鎂的摻量。
3.4 氧化鎂混凝土的抗碳化性能
氧化鎂混凝土長期碳化性能試驗結(jié)果表明，隨齡期增長混凝土的碳化深度增加。經(jīng)過28d 連續(xù)碳化， 氧化鎂混凝土的碳化深度比未摻的減小2.24%，摻入30%粉煤灰后，氧化鎂混凝土的碳化深度比未摻的減小34.3%； 當外摻5%氧化鎂后，同時摻粉煤灰混凝土的碳化深度比未摻的僅大4.9%。分析認為，摻入粉煤灰會加速混凝土的碳化速度，增大碳化深度，外摻氧化鎂能顯著減緩碳化速度，提高粉煤灰混凝土的抗碳化能力。對外摻氧化鎂混凝土的力學(xué)性能、變形性能和耐久性進行了總結(jié)分析， 認為氧化鎂混凝土的長期力學(xué)性能是穩(wěn)定的， 外摻氧化鎂能顯著改善混凝土的變形性能和長期耐久性能。
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