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1、DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．02．012堵頭混凝土性能試驗研究梁娟，鄧長軍(中國水電顧問集團成都勘測設(shè)計研究院，四川成都610072)摘要：通過對不同膨脹荊品種及摻量、不同水泥品種混凝土性能試驗研究表明：在水泥凈漿安定性合格前提下，單摻或復摻Mgo、ZY膨脹荊均不能配制出滿足設(shè)計要求膨脹量的的堵頭混凝土。建議對低Mgo含量水泥、低熱水泥和其它品種膨脹荊做進一步試驗研究，以配制出設(shè)計需要的膨脹量的堵頭混凝土。關(guān)鍵詞：堵頭混凝土；膨脹劑；性能；試驗中圖分類號：TU528．1文獻標志碼：B文章編號：1672—4011(2013)
2、02—0026—030前言隨著建設(shè)規(guī)模的擴大，工程結(jié)構(gòu)向大型、復雜化方向發(fā)展，混凝土也向高速、商品化發(fā)展。許多工程采用大流態(tài)、高性能混凝土進行澆筑，這比普通混凝土用水量和水泥用量都要高，由此帶來混凝土易產(chǎn)生微裂縫，使其強度、耐久等性能降低，混凝土整體性遭到破壞，也會使外界介質(zhì)進入混凝土內(nèi)部，造成混凝土腐蝕和鋼筋銹蝕，降低混凝土使用年限。導流洞封堵(即堵頭)也具有體型大、混凝土方量大、施工要求高、混凝土絕熱溫升值高和收縮變形大等特點。因此，為降低因體積收縮帶來的微裂縫，減少灌漿等施工環(huán)節(jié)，導流洞封堵采用微膨脹混凝土進行澆筑，目的在于用其膨脹來抵消混凝土的全部或大部
3、分收縮，減少混凝土開裂，提高其耐久性能，延長使用壽命。為此，一般通過摻Mgo或硫鋁酸鈣類膨脹劑等技術(shù)達到膨脹的目的，但其膨脹量很難達到預期效果。因此，本文結(jié)合某電站C20W8F100堵頭混凝土技術(shù)要求(28d膨脹量≥+40×10。)，對不同膨脹劑品種及摻量、不同水泥品種開展混凝土性能試驗研究，盡量配制出滿足設(shè)計要求的膨脹量的堵頭混凝土。1膨脹劑的膨脹機理分析膨脹混凝土產(chǎn)生膨脹的根源在于膨脹水泥或膨脹劑。由于膨脹混凝土在水化硬化過程中生成了大量的鈣礬石，一方面填充、切斷和堵塞了混凝土中的毛細孔，使混凝土的孔隙率降低，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)；另一方面，鈣礬石使混凝土的
4、體積增大，從而產(chǎn)生了一定的膨脹能?。膨脹劑是一種在水泥凝結(jié)硬化過程中混凝土產(chǎn)生可控膨脹，減少收縮的外加劑。在水泥水化和硬化階段，膨脹劑既可自身產(chǎn)生膨脹，也可與水泥混凝土中其它成分反應產(chǎn)生膨脹。膨脹劑和粉煤灰等摻合料、緩凝高效減水劑復摻在混凝土中，可以降低混凝土水化熱引起的溫度梯度，也可協(xié)調(diào)溫度應力和混凝土的初期結(jié)構(gòu)強度，從而減少和防止溫度裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土的體積穩(wěn)定性，在洪家渡、索作者簡介：粱娟(1981一)，女，四川南部人，工程師，學士，主要從事水電工程施工組織設(shè)計工作。風營和三峽等水電工程中得到了廣泛的應用¨1。M90膨脹劑是富含MgO的菱鎂礦輕燒磨細而
5、成。南京工業(yè)大學鄧敏教授、崔雪華教授、唐明述院士等人通過多年研究后認為，經(jīng)過高溫鍛燒的方鎂石(Mgo晶體)，水化作用很緩慢，在水化生成Mg(OH)：過程中引起的自生體積膨脹出現(xiàn)得較遲；由Mgo水化而來的Mg(OH)：晶體的形成和發(fā)展，是水泥石產(chǎn)生延遲性膨脹的源泉；Mgo水泥結(jié)石的膨脹能來自于Mg(OH)：晶體的吸水腫脹力和結(jié)晶生長壓力，水化早期的Mg(OH)：晶體很細小，晶體的吸水腫脹力是水泥結(jié)石膨脹的主要動力，隨著Mg(OH)：晶體的長大，晶體的結(jié)晶生長壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕蛎浀闹饕獎恿?；Mgo水泥結(jié)石的膨脹量取決于Mg(OH)：晶體存在的位置、形狀和尺寸。Mgo水泥結(jié)
6、石和混凝土的膨脹性能主要取決于Mgo膨脹劑的質(zhì)量和摻量，其次與環(huán)境溫度、混合材的種類和摻量、水泥熟料的礦物組成和游離CaO含量等因素有關(guān)P1。將硫鋁酸鈣類膨脹劑加入到普通水泥混凝土中，拌合后和水泥等組份共同作用，生成大量膨脹結(jié)晶水化物：水化硫鋁酸鈣，使混凝土產(chǎn)生適度膨脹，在鋼筋和部位的約束下，在混凝土結(jié)構(gòu)中建立O．2～0．7MPa預壓應力，這一預壓應力可大致抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應力，從而避免或大大減輕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂，提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防滲能力。ZY膨脹劑屬于硫鋁酸鈣類膨脹劑中的一種，是用回轉(zhuǎn)窯特制的膨脹熟料、石膏和膨脹穩(wěn)定劑共同粉磨加工而成，
7、其膨脹效能更高，質(zhì)量更穩(wěn)定。2混凝土原材料檢測試驗所用的A、B兩種中熱水泥、粉煤灰化學成分和物理性能列于表1-2。表1水泥、粉煤灰化學成分化學成分(％)類別CaOSi02Fe203A1203MgoS03燒失量A水泥61．3221．045．064．183．912．45O．53B水泥61．0421．035．324．214．962．650．64粉煤灰4．9754．1011．4424．061．95O．851．38表2水泥、粉煤灰物理性能28d抗折強度抗壓強度表觀密度標稠需水量安定活性(MPa)類別(re'em3)(％)比(％)性指數(shù)(％)3d28d3d28dA水泥3．2
8、623．2}合格，5．6
