氧化镁膨胀剂的研究现状.pdf

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1、膨胀剂与膨胀混凝土ExpansiveAgents&ExpansiveConcrete氧化镁膨胀剂的研究现状莫立武邓敏(南京工业大学材料学院,材料化学工程国家重点实验室,南京210009)[摘要]与以钙矾石作为膨胀源的传统的膨胀剂相比，MgO膨胀剂具有水化需水量少、膨胀过程可调控、水化产物稳定的优点，适用于补偿大体积混凝土温降收缩、混凝土自收缩和干燥收缩，可广泛应用于水工建筑、机场道面、公路、地下工程等。本文着重介绍了目前关于MgO膨胀剂的膨胀机理、膨胀性能、工业化生产、安定性评估、工程应用等方面的现状。在此基础上提出了当前关于MgO膨胀剂

2、的研究应用过程中所急需解决的问题和研究方向。[关键词]氧化镁膨胀剂膨胀机理膨胀性能工业化生产安定性[Abstract]Comparedtothetraditionalexpansiveagentsforwhichtheexpansionresultsfromtheformationofet-tringite,manyadvantagesofMgO-basedexpansiveagent(MEA)exist,suchaslowerrequirementofwaterforhydra-tion,designableexpansionprope

3、rtiesandphysical-chemistrystablehydrationproducts.MEAcouldbeusednotonlyincompensatingthethermalshrinkageofmassiveconcrete,butalsoincompensatingtheautogenousshrinkageanddryingshrinkageofconcrete.Itcouldbeusedinthehydraulicbuildings,concretepavement,undergroundbuildingandso

4、on.Theexpansionmechanism,expansionproperties,industrialproduction,soundnessevaluationandtheappli-cationofMEAweresummarizedinthispaper.TheproblemsexistedabouttheresearchandapplicationofMEAwerealsodiscussed.[keywords]MgO-basedexpansiveagent；expansionmechanism；expansionprope

5、rty；industrialproduction；soundness[中图分类号]TU528.042.4[文献标识码]A[文章编号]2010-01-0002-08境下，钙矾石也不稳定，易脱水[8-9]；(3)钙矾石的1前言形成需水量大，对养护湿度要求较高，一般需要利用膨胀组分(硫铝酸盐、游离CaO、游离进行水中养护或者湿养护14d以上。而现代混凝MgO等)在水化过程中产生体积膨胀补偿水泥基土的水灰比较小，且一些结构部位难以进行长时材料的收缩是防止其收缩开裂的有效措施。传统间的湿养护。以钙矾石作为膨胀源的膨胀剂在水的膨胀水泥或膨胀剂中的主要

6、膨胀组分有硫铝灰比较小的现代混凝土中或一些湿养护较困难酸盐、铝酸盐和氧化钙等[1-4]的混凝土结构中的应用效果不佳；(4)钙矾石在。尽管各类型膨胀水泥及膨胀剂的组成不同，但其膨胀源均是钙矾石压力水作用下，容易发生溶解、迁移和重结晶，这(C3A·3CaSO4·32H2O)或Ca(OH)2。以钙矾石作为膨可能会引起膨胀应力的松弛。CaO类膨胀剂也存胀源的膨胀剂存在一些不足：(1)水化较快，膨胀在膨胀过快，膨胀过程可调整性差的缺点，其膨主要发生在14d以前，对水泥基材料后期收缩的胀源Ca(OH)2在压力水作用下，溶解度也较大。因补偿作用不大。膨

7、胀性能的可调整性差，不能根此，这两种膨胀剂在水工、海工或者有侵蚀介质据目标混凝土的收缩特点来调整、设计膨胀性[10-11](硫酸盐)的混凝土工程中的应用受到了限制。能；(2)水化产物钙矾石物理化学性质不稳定。钙与以钙矾石、氢氧化钙作为膨胀源的传统的矾石在70~80℃左右可能产生分解[5-7]。在干燥环膨胀剂相比，MgO膨胀剂具有水化需水量少、水化·2·2010No.1莫立武邓敏氧化镁膨胀剂的研究现状产物物理化学性质稳定、膨胀过程可调控设计的在各种解释，其中晶体生长压理论和吸水肿胀理优点，能够满足不同类型结构中混凝土收缩补偿论是两种典型的机

8、理。楼宗汉等[21]认为水泥中死烧的要求，具有重要的研究意义与工程应用价值。方镁石的水化反应属于典型的原地固相反应，水化产物体积增大从而引起体积膨胀。Chatterji[22]认2MgO膨胀剂