无机非-08004052-商乐分析解析

1、簟湖f阮本科毕业论文（设计）养护制度对氧化镁膨胀剂膨胀率的影响Influence of Curing System on the ExpansionRate of the Magnesium Oxide Expanders学 院专 业无机非金属材料工程届别2012学生姓名商乐学号08004052指导教师李红 李明玲职 称助教 副教授论文字数 7191完成时间2012年5月巢湖学院本科毕业论文（设计）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在导师的指导 下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本

2、文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。本人签名：日期:巢湖学院本科毕业论文 （设计）使用授权说明本人完全了解巢湖学院有关收集、保留和使用毕业论文（设计）的规定，即：本科生在校期间进行毕业论文（设计）工作的知识产权单位属巢湖 学院。学校根据需要，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印 件和电子版，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅；学校可以将毕业论文（设 计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编毕业，并且本人电子文档和纸质论文的内容相一 致。保密的毕业论文（设计）在解密后遵

3、守此规定。日期:日期:本人签名:导师签名:巢湖学院2012届本科毕业论文（设计）摘要在现代混凝土应用中，大体积混凝土的收缩开裂一直是个难题。为了 解决这个问题进行了各种探索，其中在混凝土中掺氧化镁膨胀剂就是一种 有效的方法。氧化镁膨胀剂具有水化需水量少、水化产物物理化学性质稳 定、膨胀过程可调控设计的优点，具有重要的研究意义与工程应用价值。 本文通过实验研究了养护制度对掺 MEA水泥浆体膨胀率的影响。研究结 果表明在20C、40C和60C的养护温度下，掺了氧化镁膨胀剂的水泥浆 体的膨胀率比未掺的大，提高养护温度可以使水泥浆体膨胀率增大，并补 偿收缩。因此掺MEA可以防止水泥浆体的收缩开裂。关键

4、词：氧化镁；水泥；收缩I养护制度对氧化镁膨胀剂膨胀率的影响AbstractThe shrinkage cracking of concrete huge volume has always been a difficult problem in modern concrete application. In order to solve the problem, people have tried many kinds of exploration such as the additive magn esium oxide age nt. As the magn esium oxide exp

5、a nsion age nt has some advantagesof hydration with less water, physicochemical properties stable, con trollable and devisable in flatio n process, so it has a very importa nt research sig ni fica nee and engin eeri ng applicati on value. This paper research the maintenance system of the ceme nt pas

6、te of ble nded with magn esium oxide expa nsion age nt in flue nce in the expa nsion ratio. The results of the study show that in 20 C , 40C and 60C temperature of maintenance, blended with magn esium oxide expa nsion age nt ceme nt paste of the in flati on rate is higher than blended with nothing.

7、And improve the maintenance temperature can in crease the expa nsion rate of ceme nt paste, and compe nsateshri nkage. So ble nded with magn esium oxide expa nsion age nt can preve nt ceme nt paste con tracti on crack ing.Keyword: Magnesium oxide ;Cement ;Shrinkageii巢湖学院2012届本科毕业论文（设计）目录1前言11.1研究背景2

8、.1.2氧化镁膨胀剂2.1.2.1氧化镁的工业化生产 21.2.2氧化镁膨胀剂膨胀机理 31.2.3氧化镁膨胀剂性能的研究 41.2.3.1氧化镁膨胀剂对力学性能的影响 41.2.3.2氧化镁膨胀剂对耐久性能的影响 41.2.3.3氧化镁对体积安定性的影响 62实验 62.1实验原料6.2.2实验步骤6.2.2.1氧化镁活性的测定 62.2.2掺氧化镁膨胀剂的水泥净浆膨胀率测定 62.3实验结果7.2.3.1不同养护制度对水泥浆体膨胀率的影响 72.3.2不同活性氧化镁膨胀剂水泥浆体膨胀率的影响 83结论 11参考文献 12致谢14ill巢湖学院2012本科届毕业论文(设计)养护制度对氧化镁膨

9、胀剂膨胀率的影响商乐（巢湖学院化学与材料科学系，安徽巢湖238000）1前言1.1研究背景在大体积混凝土中，由于水泥水化产生的热量引起混凝土内部温度升高，随着后 期混凝土温度的降低，水分的散失，弹性模量的提高和基础约束的加强，在混凝土内 部形成很大的拉应力，当拉应力发展到大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就发生开裂。 随着温降收缩的继续增加及混凝土的自身体积变形的相互叠加，基础裂缝最终发展成 贯穿裂缝，破坏混凝土结构的整体性和耐久性，为有害介质进入提供了快速通道，严 重影响到大体积混凝土的性能，甚至结构的安全。因此，控制和预防混凝土因温降收 缩、失水干缩等产生的裂缝具有十分重要的意义。而在水泥基材

10、料中添加膨胀组分， 是用于补偿水泥基材料收缩开裂的一种重要措施。传统膨胀水泥或膨胀剂中的主要膨胀组分有硫铝酸盐、铝酸盐和氧化钙等1-4。尽管各类型膨胀水泥及膨胀剂的组成不同，但其膨胀源均是钙矶石（C3A 3CaSQ 32缶0）或者是Ca（OH）2 o以钙矶石作为膨胀源的膨胀剂存在一些不足：（1）水化较快，水化膨胀 主要发生在14d以前，对水泥基材料后期收缩的补偿作用不大。而且它膨胀性能的可调 整性差，不能根据目标混凝土的收缩特点来进行调整和设计膨胀性能；（2）水化产物钙矶石物理化学性质不稳定。钙矶石在7080C左右可能产生分解5-7。在干燥环境下， 钙矶石也不稳定，易脱水8-9; （3）钙矶石

11、的形成需水量大，对养护湿度要求较高，一般 需要进行水中养护或者湿养护14d以上。而现代混凝土的水灰比较小，且一些结构部位 难以进行长时间的湿养护。所以由钙矶石作为膨胀源的膨胀剂在水灰比较小的现代混 凝土中以及一些湿养护较困难的混凝土结构中的应用效果不理想；（4）钙矶石在压力与水双重作用下，容易发生溶解、迁移和重结晶，这可能会引起膨胀应力的松弛。CaO类膨胀剂也存在膨胀过快，膨胀过程可调整性差的缺点，其膨胀源Ca（OH）2在压力与水 双重作用下，溶解度也较大。因此，这两种膨胀剂在水工、海工或者有侵蚀介质（硫酸盐）的混凝土工程中的应用受到了限制10-11 o水泥中游离MgO的膨胀特性最先引起人们的

12、关注是在水泥中含量过高的MgO水化，产生过大的膨胀而引起混凝土的破坏后。1884年，法国有许多桥梁建筑物因使用了 MgO含量高达16%30%的水泥，在建成后2年就出现了破坏。德国Casse市政大楼 也因为水泥中MgO含量（达27%）过高而出现了安定性破坏。从此，水泥中MgO含量过高导致安定性不良问题引起人们的关注。对此，研究人员对水泥中死烧游离MgO的安定性进行了大量的研究12，并限制了水泥中MgO的含量。而1982年建成的吉林白山重力拱坝，虽然其中有 60%以上的混凝土是在夏天浇筑， 但当地气候寒冷，基础温差也超过了 40C，但是在蓄水前进行大坝检查时，却没有发 现基础贯穿性裂缝，而且表面裂

13、缝也很少，运行多年后也未发生裂缝漏水现象。对其 进行原型资料观察发现，白山拱坝所浇注的混凝土在降温阶段产生了自生体积膨胀， 这抵消了大坝在降温过程中产生的体积收缩，抑制了大坝的裂缝。后经大量研究证明， 白山大坝是因为采用了内含4.28%4.38%的氧化镁水泥，从而抑制了大坝混凝土的裂 缝的出现13。白山拱坝混凝土出现的这种现象，使广大工程技术人员深受启发，再次 深思MgO这种“有害”物质的工程利用价值，寄希望从解决混凝土的“内因”着手， 利用MgO膨胀剂的延迟微膨胀特性，突破传统的从控制混凝土的温度着手来预防大体 积混凝土裂缝的理念，通过调节混凝土的自生体积变形来控制混凝土的裂缝。于是， 对M

14、gO膨胀剂及其应用的研究一直持续至今。MgO膨胀剂与以钙矶石、氢氧化钙作为膨胀源的传统的膨胀剂相比，其具有水化 需水量少、水化产物物理化学性质稳定、膨胀过程可调控设计的优点，能够满足不同 类型结构中混凝土收缩补偿的要求，具有重要的研究意义与工程应用价值。1.2氧化镁膨胀剂1.2.1氧化镁的工业化生产活性氧化镁，也称轻烧氧化镁或苛性镁氧，是在 900r以下煅烧镁化合物形成的氧 化镁。氧化镁的活性是指氧化镁参与物理或化学变化的能力，是由其雏晶表面价键不 饱和性引起的，晶格的畸变和晶格的缺陷加剧了这种键的不饱和性14。氧化镁的化学活性可以用吸碘值（吸附性能指标）表示，化学活性愈大，吸碘值愈大，就愈轻

15、质。吸碘 值在120180mg/g时称为高活性氧化镁，吸碘值在5080mg/g时称中活性氧化镁，吸碘 值在1943mg/g时称低活性氧化镁15。在实验室中通常使用氧化镁于柠檬酸的反应时间 来对氧化镁的活性进行表示。氧化镁已广泛应用于化工、矿业、农业、冶金以及耐火 材料等领域。随着科学技术和国民经济的发展，活性氧化镁的应用会越来越广泛，需 求量也会进一步的增加。煅烧菱镁矿是工业化生产MgO个重要的方法，该方法制备工艺相对简单，成本 相对较低16。目前为止，尚没有专门生产MgO膨胀剂的窑炉与工艺，主要沿用煅烧耐 火材料用MgO的生产设备和工艺，其设备与工艺比较简陋，不能严格保证MgO膨胀剂的品质1

16、7 o作为膨胀材料用的MgO是经菱镁矿煅烧分解后的产品即为成品。化学组成一般为MgO、CaO、Fe?O3、AI2O3和SiO2等组分。除产品的化学组成外，MgO的活性和产品煅 烧的均匀性是其重要的性能指标。立窑、隧道窑、回转窑、反射窑、悬浮窑和沸腾窑 是生产MgO的常用窑炉，各有优缺点。立窑采用1030cm的块料煅烧，不能稳定的控 制煅烧温度和保温时间，产品煅烧不均匀，有过烧也有欠烧；隧道窑的煅烧温度可控， 保温时间也可控，但由于采用大块料煅烧，块料表面与内部不一致，质量不均匀；回 转窑采用粉料煅烧，煅烧温度和保温时间较易控制，质量比较均匀，但热耗大；反射 窑采用块料煅烧，煅烧温度控制较差，煅

17、烧不均匀，质量不均匀；悬浮窑与沸腾窑煅 烧采用细颗粒菱镁矿粉，煅烧温度与保温时间可稳定控制，煅烧产品质量均匀，但生 产成本相对较高18。与立窑、隧道窑、倒焰窑和回转窑等堆积态煅烧的窑型相比，高 效、节能的新型流态化煅烧是煅烧技术的发展方向。目前已经研发了各种流态化煅烧 技术，如流化床煅烧技术，该技术可以保证物料与高温气体在悬浮状态下充分换热， 换热效率大大高于堆积态窑炉，但是这些窑炉中物料的停留时间可调整范围小。西安 建筑科技大学研发了稀相悬浮态快速煅烧的新技术，将物料状态从堆积态改为悬浮态，明显地增大了气固接触面积，显著增强了传热效率，加快了反应速度19。为连续稳定生产MgO膨胀剂，确保其质

18、量均匀，窑型及生产工艺的科学选择至关 重要。南京工业大学在MgO膨胀剂工业化生产方面进行了一些有益的探索，如采用悬 浮窑、回转窑、隧道窑及倒焰窑等工业窑炉进行试生产，取得一定的成果。1.2.2氧化镁膨胀剂膨胀机理浅析水泥基材料中MgO产生膨胀的根本原因是MgO的水化。MgO水化时水化产物固相 体积增大了 118%，但水化产物Mg(OH)2的体积增大不完全等于其在水泥浆体中所产生 的体积膨胀，其原因尚未得到合理的解释。MgO水化产生膨胀的机理说法不一，其中吸水肿胀理论和晶体生长压理论是两种被广泛接受的理论。楼宗汉等20认为水泥中的氧化镁的水化反应属于典型的原地固相反应，水化产物固相体积增大从而引

19、起了体积 膨胀。Chatterji21认为水泥中MgO水化时，在MgO颗粒表面形成了以Mg2OH-为主要 组分的过饱和溶液，在过饱和溶液中 Mg(OH)2结晶生长，并产生结晶压，从而导致水 泥浆体的膨胀： P=(RT/Vm) x InSfe。)式(1)式中：!为结晶压，指Mg(OH)2晶体长大过程中若受到周围浆体的限制，贝U会对 浆体产生压力；Vm为Mg(OH)2晶体的摩尔体积；as为过饱和溶液的活度；a0为饱和溶液 的活度；R为气体常数；T为绝对温度。MgO水化时，首先形成微小Mg(OH)2晶体，这 些微小晶体溶解度比大晶体大，故小晶体会溶解重结晶，生长成大晶体并产生膨胀21 据有关计算，M

20、gO水化产生的过饱和溶液中Cs/C=1.03时就可产生膨胀21。由式(1)可见，过饱和溶液的过饱和度主要取决于水化产物 Mg(0H)2的溶解和Mg2+的扩散。一方 面，Mg(0H)2的溶解使颗粒附近的Mg2+浓度增大，有利于过饱和度的提高；另一方面， Mg2+会从颗粒表面向附近区域扩散，又会引起过饱和度的降低。邓敏等22认为早期产生的膨胀主要由晶体尺寸较小的Mg(0H)2吸水产生肿胀引起，随着Mg(0H)2晶体的生 长，晶体生长产生的结晶压变为膨胀的主要驱动力。邓敏等22还提出了基于孔溶液对Mg2+扩散的MgO水泥膨胀模型。认为在高碱环境中， 0H-浓度高，过饱和区域Mg2+B 扩散少，且扩散

21、距离短，因而在 Mg0颗粒表面附近产生较大的过饱和度，使 Mg(0H)2 在Mg0颗粒表面附近生长，生长相对集中，因此产生较大的膨胀。反之，在低碱环境 下产生的膨胀较小。M0等23-24最新的研究结果表明Mg0膨胀剂自身结构(孔结构、晶 粒尺寸等)与其水化膨胀特性密切相关，Mg0膨胀剂颗粒自身体积膨胀是其导致水泥浆 体体积膨胀的直接原因。其在此基础上，提出了考虑 Mg0膨胀剂自身结构特点的水化 膨胀模型。1.2.3氧化镁膨胀剂性能的研究123.1氧化镁膨胀剂对力学性能的影响掺入Mg0膨胀剂后，混凝土的强度会受到一定影响。有关试验结果表明，在早龄 期时，随着Mg0掺量的增加，混凝土强度降低。而在

22、后期，当 Mg0掺量在4%6%左右 时，混凝土强度不仅没有降低，反而较同龄期普通混凝土强度略有增加，证明外掺 4%6%Mg0没有破坏混凝土的结构。不同Mg0掺量的混凝土，当龄期相同时，相对强 度很接近，而且Mg0微膨胀混凝土相对强度与普通混凝土也很一致，这表明 Mg0微膨 胀混凝土的强度增长规律没有发生变化。而且各种混凝土强度增长过程也比较相似， 都是早龄期强度增长较快，后期强度增长缓慢。Mg0的掺量对混凝土的早龄期强度增 长有明显的影响，Mg0掺量增加则早期强度增长速率加大。而且 Mg0微膨胀混凝土在 有受到边界约束时，膨胀变形被约束，在混凝土内部产生预压应力，使混凝土更加致 密，因而增加了

23、混凝土的强度。123.2氧化镁膨胀剂对耐久性能的影响主要从抗渗性能、抗冻性能、抗冲磨性能和抗碳化性能方面对外掺氧化镁混凝土的耐久性能进行探讨。(1) 氧化镁混凝土的抗渗性能混凝土的抗渗性能是指混凝土抵抗液体和气体的渗透作用的能力。抗渗性能是混 凝土的一项重要物理性质，除关系到混凝土的挡水及防水作用外，还直接影响混凝土 的抗冻性能。研究结果表明25:对于外掺氧化镁混凝土和普通混凝土而言，外掺氧化镁混凝土 的抗渗透能力可至少提高60%。这是由于氧化镁混凝土中的MgO的后期微膨胀作用， 使得混凝土结构更加密实，其水化生成物填充和切断了毛细孔，使混凝土中空隙率减 少，从而大大增强了混凝土内部的抗渗能力

24、，使得外掺氧化镁混凝土比普通混凝土具 有更强的抗渗透能力。而且在约束条件下，外掺氧化镁混凝土的渗透系数更是仅为非 约束条件下混凝土的渗透系数的12.3%。可见在约束条件下，外掺氧化镁混凝土的抗渗 能力更强。(2) 氧化镁混凝土的抗冻性能当混凝土受到不断变化的温度和湿度反复作用时，混凝土表面会开裂和剥落并逐 步深入到内部而导致混凝土的整体瓦解，并最终丧失其性能，这称之为混凝土冰冻破 坏。混凝土抵抗冰冻破坏的能力称之为抗冻性。研究结果表明25:外掺氧化镁混凝土的抗冻性能要比普通混凝土更好。外掺氧化 镁混凝土在冻融33次以后，相对动弹性模量损失仅在50%以下，强度损失也只在25%以 内，重量损失才1

25、.5%左右；而普通混凝土在冻融23次后，相对动弹性模量就已经损失 了60%，强度损失了 32%o这是由于外掺氧化镁能使混凝土的结构更加密实，减少了内 部空隙从而提高了其抗冻性能。(3) 氧化镁混凝土的抗冲磨性能冲击磨损是水工泄水建筑物常见的病害之一。特别是当水流流速较高、水流中挟 带砂石等磨损介质时，破坏更严重。研究结果表明25:当氧化镁掺量为3%时，其28d和90d龄期混凝土的抗冲磨强度比 普通混凝土的分别提高7.6%和4.0%;当氧化镁掺量为5%时，提高5%左右。根据有关 的试验结果表明：(电力工业部、水利部水利水电规划设计总院.氧化镁混凝土筑坝技术 文集.1994.)内掺硅粉能提高混凝土

26、的抗冲磨强度，而同时外掺部分氧化镁对提高混凝 土抗冲耐磨强度的效果更好。(4) 氧化镁混凝土的抗碳化性能混凝土中Ca(OH)2与大气中CO2在湿度合适的条件下发生反应生成碳酸钙的作用称 之为混凝土的碳化。混凝土的碳化会引起混凝土不良的后果：产生碳化收缩会降低混 凝土的碱度使混凝土中性化，从而对防止混凝土中钢筋的锈蚀不利。混凝土碳化的原 因很复杂，其与空气中CO2的浓度、环境湿度、养护条件、水灰比、振实程度、水泥品 种及用量、混合材掺量以及龄期等有关。掺 MgO的混凝土抗碳化性能比之没掺更好， 这是由于MgO的膨胀作用，使混凝土内部的孔结构发生极大的变化， 混凝土更加密实， 从而使碳化减慢。所以

27、，外掺氧化镁能降低混凝土的碳化深度，提高混凝土的抗碳化 的能力。123.3氧化镁对体积安定性的影响氧化镁对体积安定性的影响主要是由氧化镁在水泥基材料中的含量决定的。当氧 化镁在其中的含量偏高时就导致水化后期膨胀量增大，超过了需要补偿的干缩及其他 原因的收缩，从而使水泥基材料膨胀开裂。当氧化镁在水泥基材料中的含量偏低时， 就使氧化镁在后期的膨胀量无法补偿材料的收缩从而使材料收缩开裂，没有发挥出氧 化镁的作用。因此在实际氧化镁的使用中要严格确定氧化镁的含量。目前，对于MgO混凝土安定性的评估方法尚存在各种争议，没有形成统一的标准。2实验2.1实验原料水泥：江南小野田PU 52.5硅酸盐水泥，化学成

28、分见表1 氧化镁膨胀剂：MEA-65和MEA-156两种活性的氧化镁膨胀剂 水：自来水试剂：柠檬酸，酚酞指示剂表1原材料的化学组成Sample/sLossSiO2Fe2O3Al 2O3CaOMgOP I 52.5Cement2.9120.653.586.0561.851.81MEA-652.810.930.510.450.9893.22MEA-1560.860.680.510.320.9995.312.2实验方法2.2.1氧化镁活性的测定采用柠檬酸法测定MEA的活性。方法与步骤如下：准确称取 2.60 0.01g柠檬酸 加入到烧杯中，在烧杯中加入200ml蒸馏水和12滴酚酞指示剂，将烧杯放置在

29、恒温 水浴中(温度为(30 1)C),打开磁力搅拌，准确称取1.70土 0.01g MgO膨胀剂样品加 入到烧杯中，同时开始计时，待溶液呈现微红色时，计时结束。从计时开始到计时结 束所用的时间即为MgO膨胀剂的活性值24o2.2.2掺氧化镁膨胀剂的水泥净浆膨胀率测定采用江南小野田生产的P -II 52.5硅酸盐水泥与氧化镁掺量分别为 0%、3%和8%混 合均匀并以水泥净浆：w/c=0.28，做出一系列的水泥净浆模块 20mM 20mrt 80mm的六 联模，并对各个模块进行标记。成型一天后脱模测定初长。将脱模后的水泥净浆模块放入已升温至 20C、40r和60r养护箱中，到规定龄期， 即 1d、

30、3d、7d、14d、21d 和 28d 测其长度。5巢湖学院2012本科届毕业论文（设计）2.3实验结果试件膨胀率计算公式：La=（L t-Lo）/L 沐00%式（2）式中：La-试件在龄期t时的膨胀率（）；L-试件的有效长度（75mm）;Lo-试件脱模后的初始长度（mm）;Lt-试件养护至t时长度（mm）。2.3.1不同养护制度对水泥浆体膨胀率的影响将图1分别和图2图5进行比较可见，掺了 MgO膨胀剂的水泥浆体其各龄期膨胀率 均比未掺MgO膨胀剂的水泥浆体的各龄期膨胀率大，因为 MgO的水化膨胀，从而使水 泥浆体体积增大。对图2图5各图单独进行分析，可以看出，在总体上掺了 MgO膨胀剂的水泥

31、浆体60C养护时膨胀率大于在40C养护时，在40C养护时大于在20E养护时。即养护温度 越高，MgO水化速率越快，其膨胀率也就越大。其原因是在越高温度条件下，MgO水化速度越快，短时间产生相对更多的 Mg2+, Mg2+来不及向颗粒周围扩散，而形成更大 的过饱和度，产生更大的晶体生长压，发生更大的膨胀。LI300.09.40C60C0.06.-20C三一40C60C-0.03J图 2 掺 3% MEA-65龄期/d的水泥浆体的膨胀率- - - - 090603 0 0 0 了率胀膨50202025/d期图3 掺量8% MEA-65的水泥浆体的膨胀率图4掺量3% MEA-156的水泥浆体的膨胀率

32、1.5龄期/ d图5 掺量8% MEA-156的水泥浆体的膨胀率1.2-20 C40 C60 C於率胀膨J302.3.2不同活性氧化镁膨胀剂对水泥浆体膨胀率的影响图6为20C时掺3%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率，由图6可见，MEA-65 在前期补偿收缩不明显；MEA-156补偿收缩明显，且膨胀比 MEA-65大。这可能的原 因是MEA-65在拆模前就有了一定的水解膨胀，而3%的掺量有比较少，导致在养护时 能够产生膨胀的MgO量减少从而使其产生这种变化；而MEA-156 一直缓慢释放Mg2+, 也就一直在缓慢稳定的膨胀了。0.0600.045空白试件.一 MEA-65一 MEA-1560.0

33、300.0150.000-0.015I10.”15龄期/d20253020C时掺3%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率图7为40C时掺3%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率，由图 7可见，MEA-65 的膨胀前期较快，中期有膨胀加速过程，后期膨胀放缓并逐渐停止；MEA-156前期有收缩，然后加速膨胀，最后追上 MEA-65的膨胀率并有继续上升趋势。这个原因是因 为MEA-65在40C时水化较快，因而较早发生膨胀，在28d左右就水化基本完成了； MEA-156在 40E时水化仍旧是较慢，因而可以持续产生膨胀，逐渐追上MEA-65。於率胀膨0.0750.0500.0250.000-0.02530图7

34、40C时掺3%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率- 空白 组一一 MEA-65 MEA-156图8为60C时掺3%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率，由图 8可见，MEA-65 刚开始几乎未补偿收缩，然后缓慢产生膨胀，但是最终膨胀率不大。MEA-156从一开始就快速膨胀，然后膨胀放缓，但其最终膨胀率比MEA-65的大的多。这个原因是在拆模前MEA-65就有部分产生膨胀，使其初始长度较大，养护时氧化镁的量也较少了， 这就是因此虽然养护温度较高，但是膨胀仍然比较小的原因；而 MEA-156拆模前膨胀 较少，在高养护温度下膨胀又快又大。於率胀膨-0.030.150.120.090.06 -0.03 -龄

35、期/d0.00 f0 , 空白组一 MEA-65一 MEA-156图8 60C时掺3%不同活性 MEA的水泥浆体的膨胀率图9为20T时掺8%不同活性 MEA的水泥浆体的膨胀率，由图 9可见，MEA-65从养护开始就一直在膨胀，膨胀速度只是在不断减慢；MEA-156膨胀过程比较复杂，在养护1d时有一个收缩过程，然后开始膨胀，在14d又有了一个收缩然后才缓慢膨胀，最终膨胀较小。这个原因可能是掺量为 8%，算是较大的比例了，而MEA-65即使在拆模前就有膨胀，但是仍有较多的 MgO在养护时发生膨胀，因此其一直在膨胀0.12一空白组MEA-65一 MEA-156沦率胀膨0.09 .0.06 .0.03

36、0.00-0.03图920C时掺8%不同活性 MEA的水泥浆体的膨胀率图10为40C时掺8%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率，由图10可见，MEA-65 从养护开始就一直膨胀，膨胀速度只是在不断减慢；MEA-156在养护1d时几乎没有膨 胀，随后才开始不断膨胀，在 21d后其膨胀率比MEA-65的膨胀率还大。这个原因可 能是在40C条件下MEA-156 直在水化释放Mg2+,随着养护天数的增加Mg2+浓度一 直增加，从而膨胀速度不断加快，并超过 MEA-65。9巢湖学院2012本科届毕业论文（设计）0.30.2.0.10.0 -龄期/d图10 40C时掺8%不同活性 MEA的水泥浆体的膨胀率

37、1520 2530 空白组MEA-65: MEA-156图11为60C时掺8%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率，由图11可见，MEA-65 一直在缓慢膨胀，然后膨胀逐渐放缓至接近停滞；MEA-156在1d时有个收缩过程随后 开始膨胀，膨胀速度比较快，在 21d后膨胀速度下降至接近停滞，但是其膨胀率远远大于MEA-65的膨胀率。这个原因可能是养护温度的提高使膨胀的加速时间提前，加 速时间缩短，膨胀率增加更多，最终膨胀率大；而MEA-65的最终在高温下膨胀率较小，可能是因为在拆模前MEA-65就有膨胀，这不但使养护时MgO的量减少，还使得 水泥块的初始长度较大，从而显得膨胀率较小。龄期/d图116

38、0C时掺8%不同活性MEA的水泥浆体的膨胀率於率胀膨3结论(1) 掺了 MgO膨胀剂的水泥浆体其膨胀率比未掺 MgO膨胀剂的水泥浆体大。(2) 提高其养护温度可以使其前后期的膨胀均有明显增大，特别是对于低活性氧化镁在高掺量、养护温度为60T时28d龄期就可使其膨胀率超过1.3%，这对于防止水 泥浆体的收缩开裂具有明显的改善作用。(3) 养护温度越高，掺MgO膨胀剂的水泥浆体其最终膨胀就越大。参考文献1 F.M. Lea. The chemistry of ceme nt and con crete M.New York: Chemical Publishi ng Compa ny,佃71.2

39、ACI Committee 223. Expa nsive ceme nt con cretes-Prese nt state of kno wledgeJACI Journal, 1970:583-610.3 S.Nagataki,H.Gomi.Expa nsive admixtures (ma in ly ettri ngite) J.Ceme nt and Con crete Composites1998,(20): 163-170.4 游宝坤.我国混凝土膨胀剂的发展近况和展望J.混凝土，2003,:3-6.5 P.Ya n,F.Zhe ng et al.Relati on ship b

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