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氧化镁膨胀剂对混凝土长期体积变化的影响

硅酸盐学报 2018年第8期46卷 1126-1132页

作者：曹丰泽阎培渝清华大学土木工程系

观察了外掺不同活性、不同剂量氧化镁膨胀剂混凝土的限制膨胀率曲线,并结合混凝土强度发展和绝热温升特性,补偿收缩胶砂试件的限制及自由膨胀率,分析了不同活性氧化镁膨胀剂的补偿收缩特性。结果表明：适量掺加氧化镁膨胀剂对于补偿收... 详细信息

观察了外掺不同活性、不同剂量氧化镁膨胀剂混凝土的限制膨胀率曲线,并结合混凝土强度发展和绝热温升特性,补偿收缩胶砂试件的限制及自由膨胀率,分析了不同活性氧化镁膨胀剂的补偿收缩特性。结果表明：适量掺加氧化镁膨胀剂对于补偿收缩混凝土的强度发展基本没有影响,但导致混凝土的温升值较大,温升开始时间延迟。在氧化镁膨胀剂的常用掺量为6%~8%时,导致混凝土的绝热温升增加值约为3~4℃。氧化镁膨胀剂的活性越低,用其制备的补偿收缩混凝土的早期膨胀率越小,但最终膨胀量越大,膨胀稳定期出现越晚,采用＂S＂型膨胀剂时直到140 d膨胀仍未停止,因而容易造成混凝土结构的后期安定性不良。实际应用时应尽量选用高活性、大掺量的氧化镁膨胀剂,掺量宜控制在6%~8%。

关键词：氧化镁膨胀剂混凝土限制膨胀率长期稳定性活性

养护环境对掺有氧化镁膨胀剂的应变硬化水泥基复合材料裂缝自愈合的影响

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硅酸盐学报 2019年第11期47卷 1527-1537页

作者：张鹏戴雨晴高凯凯王文涛赵铁军青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 青岛理工大学山东省蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266033

用四点弯曲试验对掺有氧化镁膨胀剂(MEA)的应变硬化水泥基复合材料(SHCC)试件(SHCC-MEA)加载诱导产生裂缝,通过在不同养护时间测量其裂缝宽度以及毛细吸水量,研究了干燥(RH 50%)、水雾(RH 95%)、水(Tap water)以及饱和氢氧化钙溶液(Sat.... 详细信息

用四点弯曲试验对掺有氧化镁膨胀剂(MEA)的应变硬化水泥基复合材料(SHCC)试件(SHCC-MEA)加载诱导产生裂缝,通过在不同养护时间测量其裂缝宽度以及毛细吸水量,研究了干燥(RH 50%)、水雾(RH 95%)、水(Tap water)以及饱和氢氧化钙溶液(Sat. Ca(OH)2) 4种养护环境对其裂缝自愈合的影响,并通过电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)对愈合产物进行微观分析。结果表明,氧化镁膨胀剂的加入有效提高了SHCC裂缝愈合能力,在水雾环境下有明显效果;水分是裂缝自愈合过程中必不可少的条件,即使掺有氧化镁膨胀剂,干燥环境下的愈合效果依然很差;相比于对照组,饱和氢氧化钙溶液环境下的SHCC-MEA试验组的裂缝愈合效果不理想。

关键词：氧化镁膨胀剂应变硬化水泥基复合材料养护环境自愈合裂缝

轻烧氧化镁膨胀剂膨胀性能的温度敏感性及其机理分析

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第2期41卷 359-364页

作者：刘加平王育江田倩张守治江苏省建筑科学研究院有限公司高性能土木工程材料国家重点实验室南京211103

为了考察温度对轻烧氧化镁膨胀剂膨胀性能的影响,选取了2种典型煅烧活性的轻烧氧化镁,研究了氧化镁水化速率及掺加氧化镁浆体变形性能的温度敏感性,并从氧化镁水化动力学角度对其机理进行分析.试验结果表明:低活性轻烧氧化镁的水化及膨... 详细信息

为了考察温度对轻烧氧化镁膨胀剂膨胀性能的影响,选取了2种典型煅烧活性的轻烧氧化镁,研究了氧化镁水化速率及掺加氧化镁浆体变形性能的温度敏感性,并从氧化镁水化动力学角度对其机理进行分析.试验结果表明:低活性轻烧氧化镁的水化及膨胀速率显著依赖反应温度,表现出较强的温度敏感性;轻烧氧化镁的水化过程同样可以划分为和硅酸盐水泥相近的5个阶段,试验所采用的2种氧化镁在水化反应诱导期及加速期的活化能(分别为75.9和149.8 kJ/mol)差异最为显著.氧化镁膨胀剂自身膨胀效能及水化反应动力学参数的差异是造成温度敏感性差异的主要原因.

关键词：氧化镁膨胀剂水化动力学水化活性温度敏感性

低活性氧化镁膨胀剂对混凝土微结构、收缩和耐久性的影响

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硅酸盐学报 2023年第11期51卷 2905-2913页

作者：焦茂鹏王鹏刚田砾崔东波赵铁军孙晓光青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 东南大学材料科学与工程学院南京211189 山东京博环保材料有限公司山东滨州256500

混凝土中掺入氧化镁膨胀剂(MEA)是解决混凝土收缩开裂引起性能劣化的有效方式之一。S型MEA由于水化活性较低,可以长时间提供稳定的微膨胀补偿收缩,因此被较多地应用于工程中。将S型MEA以4%、5%、6%(质量分数)的掺量掺入混凝土中,系统研... 详细信息

混凝土中掺入氧化镁膨胀剂(MEA)是解决混凝土收缩开裂引起性能劣化的有效方式之一。S型MEA由于水化活性较低,可以长时间提供稳定的微膨胀补偿收缩,因此被较多地应用于工程中。将S型MEA以4%、5%、6%(质量分数)的掺量掺入混凝土中,系统研究了S型MEA对混凝土的微观结构与力学性能、收缩性能及耐久性能等宏观性能的影响。结果表明:水化产物Mg(OH)_(2)的结晶生长使混凝土微观孔隙产生膨胀,S型MEA掺量5%时混凝土28d孔隙率由7.93%增大到10.63%,因此水化早期混凝土强度降低,抗氯离子渗透能力降低;同时,混凝土10~50 nm范围内孔隙数量降低,混凝土的收缩性能得到改善,S型MEA掺量为4%、5%、6%时自收缩分别降低了25.66%、18.58%、46.02%。随着S型MEA的不断水化,Mg(OH)_(2)逐渐的填充作用降低混凝土孔隙率,提高了混凝土后期强度;然而随着S型MEA掺量提高,未水化的MgO引起的膨胀与冻融作用或硫酸盐侵蚀作用耦合时,则对混凝土耐久性能存在不利影响。最后,给出了S型MEA混凝土的收缩模型和氯离子渗透系数模型,可结合短龄期试验用于预测混凝土长期性能,对工程应用具有一定指导作用。

关键词：氧化镁膨胀剂收缩性能耐久性混凝土

水胶比对氧化镁膨胀剂的水化程度及膨胀性能的影响

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硅酸盐学报 2019年第2期47卷 171-177页

作者：曹丰泽阎培渝清华大学土木工程系北京100084

观察了不同水胶比内掺氧化镁膨胀剂补偿收缩砂浆在不同养护制度下(水中养护与密封养护)的自由膨胀率,并结合浆体孔隙率以及显微形貌观察,分析了在较长龄期中不同水胶比条件下的氧化镁膨胀剂的补偿收缩特性。采用XRD-Rietveld法测定不同... 详细信息

观察了不同水胶比内掺氧化镁膨胀剂补偿收缩砂浆在不同养护制度下(水中养护与密封养护)的自由膨胀率,并结合浆体孔隙率以及显微形貌观察,分析了在较长龄期中不同水胶比条件下的氧化镁膨胀剂的补偿收缩特性。采用XRD-Rietveld法测定不同水胶比条件下氧化镁膨胀剂的反应程度。结果表明:氧化镁膨胀剂发挥作用的最适宜水胶比为0.4,过高或过低都会降低补偿收缩砂浆的膨胀效果。密封条件会使其膨胀效应更早停止。低水胶比使浆体中缺水,因而MgO水化程度较低,同时使浆体结构致密,进而降低补偿收缩砂浆的膨胀量。高水胶比使得浆体内水分供给充足,MgO较快反应完全,进而使得补偿收缩砂浆的膨胀停止较早。

关键词：氧化镁膨胀剂水胶比自由膨胀率水化程度

氧化镁膨胀剂对船闸施工期混凝土开裂风险的影响

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水运工程 2018年第1期 152-159页

作者：李华田倩赵海涛江苏苏博特新材料股份有限公司高性能土木工程材料国家重点实验室江苏南京211103 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

针对船闸大体积、异型结构混凝土的施工期开裂问题,依托九圩港二线船闸工程,模拟评估氧化镁膨胀剂及外保温措施对结构混凝土温度场、应力场和开裂风险的影响,并通过对实体结构温度、变形的监测,评估实际工程应用效果。结果表明,在混凝... 详细信息

针对船闸大体积、异型结构混凝土的施工期开裂问题,依托九圩港二线船闸工程,模拟评估氧化镁膨胀剂及外保温措施对结构混凝土温度场、应力场和开裂风险的影响,并通过对实体结构温度、变形的监测,评估实际工程应用效果。结果表明,在混凝土中掺加氧化镁膨胀剂是降低船闸结构混凝土施工期收缩开裂的有效措施之一,在冬季较低的浇筑温度下,掺加氧化镁膨胀剂并配合一定保温措施,可同时降低混凝土结构表面和中心的开裂风险。氧化镁膨胀剂的掺入基本不会影响船闸混凝土的温度历程,但能够降低闸室边墙结构混凝土温降阶段的收缩50×10^(-6)~70×10(-6),降低闸首廊道结构混凝土温降阶段收缩40×10^(-6)以上,显著提升船闸混凝土施工期抗裂性。

关键词：氧化镁膨胀剂船闸混凝土早期裂缝开裂风险

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氧化镁膨胀剂及其在混凝土中的应用

科学技术与工程 2020年第28期20卷 11413-11420页

作者：陈昌礼林喜华贵州师范大学材料与建筑工程学院贵阳550025 中建西部建设贵州有限公司贵阳550008

本文针对欲将MgO膨胀剂应用于非水工大体积混凝土的设想,通过分析MgO膨胀剂的由来、质量及其控制、掺量及在水工大体积混凝土中的应用情况后指出,现有的水工外掺MgO混凝土的研究与应用成果,为高坝混凝土应用MgO膨胀剂奠定了坚实基础,但... 详细信息

本文针对欲将MgO膨胀剂应用于非水工大体积混凝土的设想,通过分析MgO膨胀剂的由来、质量及其控制、掺量及在水工大体积混凝土中的应用情况后指出,现有的水工外掺MgO混凝土的研究与应用成果,为高坝混凝土应用MgO膨胀剂奠定了坚实基础,但在非水工大体积混凝土结构中应用MgO膨胀剂时,应慎之又慎,切忌盲目套用。

关键词：氧化镁膨胀剂氧化镁混凝土由来应用水工大体积混凝土

氧化镁膨胀剂对UHPC浆体早期孔结构演变的影响

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硅酸盐通报 2023年第3期42卷 871-877,916页

作者：张占强陈平李顺凯明阳刘荣进李航赵欢桂林理工大学材料科学与工程学院桂林541004 桂林理工大学土木与建筑工程学院桂林541004 广西建筑新能源与节能重点实验室桂林541004 有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林541004

氧化镁膨胀剂(MEA)是一种性能优异的外加剂,可以补偿大体积混凝土收缩。本文采用压汞法(MIP)测试了不同活性水平的MEA对超高性能混凝土(UHPC)浆体1~7 d龄期孔结构演变的影响,并借助SEM及EDS对孔结构演变机理进行了分析。结果表明:颗粒... 详细信息

氧化镁膨胀剂(MEA)是一种性能优异的外加剂,可以补偿大体积混凝土收缩。本文采用压汞法(MIP)测试了不同活性水平的MEA对超高性能混凝土(UHPC)浆体1~7 d龄期孔结构演变的影响,并借助SEM及EDS对孔结构演变机理进行了分析。结果表明:颗粒粒径较小的高活性MEA更有利于丰富UHPC的粒径分布,实现基体最紧密堆积;不同活性的MEA均会增加1 d龄期UHPC浆体的孔隙率,但3 d以后各龄期浆体的孔隙率随MEA的掺入而降低,活性越高降低越明显;高活性MEA更有利于细化UHPC浆体3~67 nm的孔径;使用孔隙率及孔结构评价UHPC自收缩应考虑不同龄期的影响;MEA活性越高,水化生成的Mg(OH)_(2)晶体更多,有助于减小孔隙率并优化孔径;使用内掺法会增加硅灰的相对含量,增强硅灰的种子效应和火山灰效应,降低UHPC基体的最终孔隙率。

关键词：氧化镁膨胀剂超高性能混凝土孔结构自收缩收缩补偿

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氧化镁膨胀剂对水泥浆体和胶砂性能影响的研究

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氧化镁膨胀剂对水泥浆体和胶砂性能影响的研究

作者：丁文文西南科技大学

学位级别：硕士

虽然氧化镁膨胀剂(MEA)已成功应用于大体积混凝土中,但是在MEA的实际生产中,由于煅烧温度控制条件差,难以获得质量良好的MEA。另外,MEA的粒度影响其水化膨胀性能,但没有标准规范其粒度大小,这些因素限制了MEA的安全使用和推广。为此,本... 详细信息

虽然氧化镁膨胀剂(MEA)已成功应用于大体积混凝土中,但是在MEA的实际生产中,由于煅烧温度控制条件差,难以获得质量良好的MEA。另外,MEA的粒度影响其水化膨胀性能,但没有标准规范其粒度大小,这些因素限制了MEA的安全使用和推广。为此,本文针对大体积混凝土的使用特点,系统地研究了在20oC和40oC养护下,不同煅烧温度、粒度的MEA对粉煤灰-水泥浆体的膨胀性能、抗压强度、孔结构和微观形貌的影响,为MEA的实际生产和应用提供帮助,并尝试利用轻烧氧化镁(MgO)补偿蒸养水泥浆体的自收缩。实验中,利用XRD、场发射扫描电镜(FESEM)和等温量热法,研究了850-1150oC制得的MEA晶粒尺寸、晶格畸变、微观形貌和水化活性。利用比长仪研究在20oC和40oC养护下,950oC和1150oC制得的不同粒度MEA对水泥和粉煤灰水泥浆体膨胀性能的影响,同时利用压力实验机、压汞仪和FESEM,研究在40oC养护下,MEA对浆体抗压强度、孔结构和微观形貌的影响。利用TG-DSC表征浆体中MgO的水化程度,研究粉煤灰的掺入对浆体中MgO水化的影响,揭示其抑制MgO水化膨胀的本质,并对MgO水化产物形貌的观察研究,探明MgO的水化膨胀机理。基于以上研究,尝试利用轻烧MEA补偿蒸养水泥浆体的自收缩。根据MEA对水泥胶砂流动度和抗压强度的影响确定其最佳掺量。研究浆体中MgO的水化进程及其水化对蒸养水泥浆体自收缩、孔结构和微观形貌的影响,确定轻烧MEA是否适用于蒸养体系中。结果表明:950oC下制得的MEA粒度对浆体膨胀性能、抗压强度和微观结构的影响很小,而1150oC下制得的MEA粒度对其影响显著。掺入30%粉煤灰明显抑制浆体中MEA的水化,导致浆体膨胀率减小。但是,当4%M115对浆体抗压强度产生破坏时,与水泥浆体相比,掺有粉煤灰的水泥浆体受到的损害更明显。由于粉煤灰水泥浆体结构致密,留给MEA水化生成Mg(OH)2的空间较小;其次,粉煤灰抑制MEA水化,使得更多的MEA在后期水化。因此,选择应用于蒸养水泥浆体中MEA的煅烧温度应低于1150oC。由MEA掺量对水泥胶砂的流动度、抗压强度和微观结构影响的结果表明:MEA适用于蒸养体系,其最佳掺量为4%。在28和90天龄期,水胶比为0.3,M85掺量为4%,蒸养水泥浆体的自收缩率分别减少37%、31%;蒸养粉煤灰水泥浆体分别减少了13%、19%。

关键词：氧化镁膨胀剂粒度膨胀力学性能微观结构