李科汛 王 成 趙 亮

(伊犁西部建設(shè)有限責(zé)任公司，新疆 伊犁 835100)

談氧化鎂在混凝土中的應(yīng)用

李科汛 王 成 趙 亮

(伊犁西部建設(shè)有限責(zé)任公司，新疆 伊犁 835100)

結(jié)合國(guó)內(nèi)對(duì)氧化鎂的研究，根據(jù)氧化鎂自身的膨脹特性，對(duì)不同摻量氧化鎂混凝土進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。試驗(yàn)研究表明，混凝土內(nèi)摻氧化鎂，不僅混凝土自身抗壓強(qiáng)度有所提高，并且抗凍融循環(huán)的能力也有很明顯的提升，同時(shí)對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)混凝土提升耐久性方面提供參考。

氧化鎂混凝土，抗壓強(qiáng)度，耐久性能

0 引言

國(guó)家十二五規(guī)劃已進(jìn)入尾聲，十三五規(guī)劃國(guó)家將繼續(xù)大力發(fā)展新疆地區(qū)工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其中煤炭、水利水電、橋梁等建設(shè)將成為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重中之重。而由于新疆地區(qū)氣候特點(diǎn)(冬季氣溫降低，平均在-20 ℃)，所有抗凍融混凝土均采用添加引氣組分的方式來進(jìn)行，其含氣量、抗壓強(qiáng)度又受到運(yùn)送距離、澆筑方式等因素影響變得極不穩(wěn)定，局限性大，且容易產(chǎn)生自收縮裂縫。而氧化鎂中的膨脹性能，不僅能解決混凝土自身收縮裂縫性能，同時(shí)對(duì)抗壓強(qiáng)度及抗凍融能力也有所改善。

本文通過對(duì)外摻氧化鎂混凝土的試驗(yàn)研究，進(jìn)一步說明了氧化鎂混凝土耐久性的實(shí)用價(jià)值，降低混凝土成本。

1 原材料、配合比及試驗(yàn)方法

1.1原材料

試驗(yàn)采用的水泥為伊犁金龍水泥有限公司所生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥(P.O42.5)，采用旋窯生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量27.2，密度3.01 g/cm3，安定性良好，具體化學(xué)組分見表1。粉煤灰采用當(dāng)?shù)貒?guó)投熱電廠Ⅲ級(jí)粉煤灰，粒化高爐礦渣采用潤(rùn)發(fā)環(huán)保建材有限公司S75級(jí)礦粉，外加劑采用江蘇蘇博特新型材料有限公司所生產(chǎn)的聚羧酸高性能減水劑。骨料采用當(dāng)?shù)厣皥?chǎng)河砂、卵石，河砂細(xì)度模數(shù)2.8，屬中砂，表觀密度1.7 g/cm3,吸水率1.34%。卵石采用(5～20)(20～40)連續(xù)級(jí)配，表觀密度1.62 g/cm3，均達(dá)到水下混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)。

表1 P.C32.5型復(fù)合硅酸鹽水泥化學(xué)組分

1.2配合比和試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)采用氧化鎂內(nèi)摻法進(jìn)行研究，以C30二級(jí)配合比為基準(zhǔn)配合比，具體配合比見表2。

表2 氧化鎂內(nèi)摻法配合比

試驗(yàn)過程中，保持同樣的水膠比和坍落度，外加劑的用量適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行了調(diào)整，且氧化鎂摻量在未超過6%時(shí)，外加劑摻量基本不變，而摻量到7%時(shí)外加劑提高0.1%摻量。

2 結(jié)果分析

2.1抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能

表3 氧化鎂混凝土抗壓及抗?jié)B性能

從表3可以看出，當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí)，試件3 d,7 d的抗壓強(qiáng)度隨著氧化鎂摻量的提高逐漸降低，而28 d,60 d的抗壓強(qiáng)度隨著氧化鎂摻量的提高逐漸增高，由此可見氧化鎂的膨脹效果是混凝土成型后7 d開始有明顯變化，同時(shí)對(duì)混凝土的密實(shí)性及抗壓強(qiáng)度都有顯著提高，并在60 d時(shí)效果最為明顯。未摻入氧化鎂的XJ-1試件達(dá)到P6抗?jié)B水平，而摻入氧化鎂的試件XJ-2,XJ-3均高于P6抗?jié)B水平，XJ-4,XJ-5試件均達(dá)到P8抗?jié)B水平，但達(dá)不到P12抗?jié)B水平?？?jié)B性能提高了40%左右，此結(jié)果說明氧化鎂膨脹作用對(duì)混凝土抗?jié)B也有相當(dāng)大的影響。

2.2抗凍性能

表4 氧化鎂混凝土抗凍性能

所有試件均采用快凍法進(jìn)行抗凍融試驗(yàn)，凍融循環(huán)次數(shù)均為50次，從表4可以看出，試件XJ-1,XJ-2兩試件可以看出，摻入氧化鎂混凝土與普通混凝土抗凍融能力有所提升，而XJ-3～XJ-5試件說明隨著氧化鎂摻量的提高，抗凍融的性能也隨之提高。同時(shí)XJ-4,XJ-5兩試件均已達(dá)到F50的抗凍融標(biāo)準(zhǔn)，但摻入6%氧化鎂和摻入7%氧化鎂混凝土的強(qiáng)度損失變化不大。從這組數(shù)據(jù)可以看出，摻入氧化鎂混凝土比普通混凝土抗凍融性能更好。

3 結(jié)語

本次試驗(yàn)主要對(duì)氧化鎂混凝土的抗壓、抗?jié)B、抗凍融性能作出分析，結(jié)果表明，隨著氧化鎂摻量的提高，混凝土耐久性也隨之提高，但摻入7%氧化鎂后混凝土外加劑用量有明顯的提高，但性能變化不大，所以建議內(nèi)摻法制備氧化鎂混凝土?xí)r摻量控制在6%左右，此次研究只是對(duì)氧化鎂混凝土性能進(jìn)行淺在的試驗(yàn)，希望后期通過大量數(shù)據(jù)的整合，使之逐漸成熟，運(yùn)用到新疆大型項(xiàng)目的建設(shè)中去。

[1] 周世華，蘇 杰，楊華全，等.外摻輕燒氧化鎂混凝土的長(zhǎng)齡期自生體積形變研究[J].混凝土，2014(2):73-75.

[2] 李維維，陳昌禮，方坤河，等.水灰比對(duì)外摻氧化鎂混凝土自生體積變形的影響[J].水電能源科學(xué)，2011(10):57-59.

[3] 陳昌禮，李承木.氧化鎂混凝土的研究與應(yīng)用[J].預(yù)拌混凝土，2006(5):45-48.

[4] 李承木.外摻MgO混凝土的基本力學(xué)與長(zhǎng)期耐久性能[J].水利水電科技發(fā)展，2000(5):30-35.

Applicationofmagnesiumoxideinconcrete

LiKexunWangChengZhaoLiang

(YiliWesternConstructionCo.,Ltd,Yili835100,China)

Magnesium oxide as a cementitious material has been widely used in dam engineering in our country, its swelling properties also on concrete durability, compressive strength and tensile strength has been greatly improved. The experimental research shows that the concrete is not only the compressive strength of concrete, but also the ability to freeze and thaw cycles. This has very high application value in the special climate and environment of Xinjiang.

magnesium oxide concrete, compressive strength, durability

1009-6825(2017)29-0122-02

2017-08-04

李科汛(1983- )，男，助理工程師; 王 成(1988- )，男，助理工程師; 趙 亮(1987- )，男，助理工程師

TU528.041

A