掺mgo混凝土的宏细观试验研究

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1、第30卷第3期长江科学院院报Vo1．30No．32013年3月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteMar．2O13DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2013．03．0172013，30(03)：79—84掺MgO混凝土的宏细观试验研究李洋。陈霞，王述银，严建军(长江科学院材料与结构研究所，武汉430010)摘要：利用Mg0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

2、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％一5％时，活性指数为100s的MgO混凝土的膨胀率大于活性指数为50S的MgO混凝土；MgO混凝土的膨胀特性与ca，Si，Mg，A1等元素的分布情况有关，掺人的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。关键词：混凝土

3、；MgO；均匀性；元素富集；膨胀特性中图分类号：TV431文献标志码：A文章编号：1001—5485(2013)03—0079一O6利用MgO膨胀剂的延迟微膨胀特性，有助于提因此，根据混凝土宏观性能与界面微结构的对应关高大体积混凝土抵抗温度收缩开裂的能力，提高大系，研究MgO对混凝土界面过渡区的微结构的影响体积混凝土的耐久性和整体性¨I2，因此，掺MgO是有必要的。混凝土筑坝技术正日益成为研究的热点。通常认为，鉴于此，基于掺MgO混凝土与未掺MgO的基混凝土由水泥石、骨料与界面区3相组成，其中界面准混凝土的力学性能与变形性能的比较

4、，本文借助区作为最薄弱环节一直被视为混凝土中的强度限制微观测试手段，研究了掺MgO混凝土界面区水化产相，混凝土的强度、刚度和耐久性主要取决于界面区物的元素分布特性，半定量分析了界面区的物相组的微结构特性J。有关界面区的研究是混凝土研成和变化规律，从微观角度解释了MgO对混凝土性究领域的重点和难点，Shui_4等指出混凝土内部的能的影响机理。组分发生了一定程度的迁移和重新组合，使得ITZ(ITZ为界面过渡区)中元素的分布不同于水泥基1原材料与试验方法体。Mehta则从集料与浆体过渡层理论来解释，认为混凝土的强度与Ca(OH)在集料表

5、面定向排列1．1原材料的程度有关，我国学者杨人和在研究水泥石与石试验原材料选取江苏博特沸腾窑煅烧的活性指灰石集料界面过渡区孔结构及其CH晶体亚微观结数为50S，100S轻烧MgO，采用华新昭通中热水泥，构时，得到界面区孔隙率明显高于水泥基体。但以宣威I级粉煤灰，玄武岩人工骨料，缓凝高效减水剂上研究都是以不掺MgO的混凝土为研究对象，而在ZB一1A和引气剂GYQ。水泥的物理力学性能见表MgO大量运用的今天，对于Mg元素在界面区的微1，MgO、水泥及粉煤灰化学组成见表2，结合激光粒观特性是否与以上研究的现象一致，是否会影响其度仪对Mg

6、O的颗粒级配分布进行分析，试验结果见它元素在界面区的分布或结晶特性等却研究较少。表3。表1水泥的物理力学性能Table1Physicalpropertiesofcementusedinthetest收稿日期：2012一叭一1l；修回日期：2012—05—17基金项目：国家自然科学基金项目(51109015，50539010)；中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2012017)作者简介：李洋(1986一)，男，湖北武汉人，硕士，主要从事水工混凝土研究与应用，(电话)15071063960(电子信箱)0502110114

7、@163．corn。8O长江科学院院报2013年表3氧化镁颗粒级配分析结果呈降低趋势；③掺人活性指数为50s的MgO对混Table3ParticlesizedistributionofMgOparticles凝土的抗压强度及劈拉强度影响较大，相同掺量下均小于活性指数为100S的MgO混凝土强度，且抗压强度降幅大于MgO掺量。如表5显示：4％掺量下，从28d到180d龄期，活性指数为50s的混凝土抗压强度降幅由16％降为14％，而活性指数为1．2试验方法100S的混凝土抗压强度降幅由13％降为11％，掺固定水胶比0．41，单位用水量

8、124kg／m，砂率量为5％时抗压强度降幅规律与掺量为4％的规律33％，粉煤灰掺量35％，骨料级配(中石：小石)=相同。55：45，缓凝高效减水剂2．12％，引气剂GYQ表5MgO混凝土抗压强度及劈拉强度Table5Compressivestren