氧化鎂膨脹劑因與傳統(tǒng)膨脹劑相比具有諸多優(yōu)良特性而越來(lái)越多地應(yīng)用與實(shí)際工程中,取得了顯著的工程效益。目前其理論研究已取得了豐碩成果,但是關(guān)于其膨脹效能在不同條件下的發(fā)揮、其膨脹混凝土在不同環(huán)境中的耐久性等方面仍然存在諸多問(wèn)題亟待解決。本課題研究了氧化鎂膨脹砂漿在不同環(huán)境條件下的限制膨脹規(guī)律、力學(xué)強(qiáng)度、硫酸鎂鹽凍耐久性和氧化鎂凈漿硬化漿體的孔隙結(jié)構(gòu)特征,對(duì)比分析了氧化鎂摻量、活性,溫度,濕度等各種因素對(duì)水泥砂漿宏觀性能的影響,并嘗試從孔結(jié)構(gòu)的微觀角度進(jìn)行相關(guān)機(jī)理解釋。試驗(yàn)結(jié)果表明:氧化鎂膨脹砂漿在水浴養(yǎng)護(hù)、干燥養(yǎng)護(hù)、環(huán)境變化養(yǎng)護(hù)和硫酸鎂侵蝕養(yǎng)護(hù)條件下,其膨脹規(guī)律不盡相同。水養(yǎng)環(huán)境下,氧化鎂砂漿前期的限制膨脹率和膨脹速率隨氧化鎂摻量和溫度的增大而增大。氧化鎂的溫度敏感性和最終膨脹率與其活性成負(fù)相關(guān)。高溫養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)為低溫養(yǎng)護(hù)不利于氧化鎂膨脹性能的發(fā)揮。干養(yǎng)環(huán)境下,氧化鎂砂漿的膨脹落差隨氧化鎂摻量、活性以及前期養(yǎng)護(hù)溫度的增大而增大,亦即氧化鎂砂漿的濕度敏感性與氧化鎂摻量、活性以及前期養(yǎng)護(hù)溫度成正相關(guān)。變化養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,氧化鎂砂漿具有較強(qiáng)的干縮可逆性,其膨脹性能會(huì)隨環(huán)境的溫度、濕度等因素的不斷耦合變化而波動(dòng),膨脹規(guī)律與水養(yǎng)和干養(yǎng)環(huán)境下相比出現(xiàn)了一定程度的偏離。侵蝕養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,氧化鎂砂漿的膨脹效能幾乎沒(méi)有受到影響,說(shuō)明其在5%濃度硫酸鎂侵蝕環(huán)境中的適應(yīng)性較好。同環(huán)境下空白組的應(yīng)變幾乎沒(méi)有變化,說(shuō)明工程中盡量選用鋁元素含量較低的膠凝材料可以提高建筑物抵抗硫酸鹽侵蝕的能力。隨著氧化鎂膨脹劑摻量和溫度的增大,膨脹砂漿的抗壓抗折強(qiáng)度整體上呈現(xiàn)出略微下降的趨勢(shì),但氧化鎂的摻加并不會(huì)對(duì)強(qiáng)度造成過(guò)大的不利影響,有時(shí)甚至?xí)箯?qiáng)度略有提高。與自由水養(yǎng)相比,限制濕養(yǎng)的養(yǎng)護(hù)方式能夠使強(qiáng)度明顯地提高。氧化鎂膨脹砂漿和空白組砂漿在硫酸鎂侵蝕環(huán)境下凍融循環(huán)200次后依舊能夠保持較為完整的外觀,其質(zhì)量幾乎沒(méi)有變化。氧化鎂膨脹砂漿在凍融循環(huán)過(guò)程中的抗壓強(qiáng)度低于空白組,劣化速度快于空白組;氧化鎂膨脹砂漿和空白組的抗折強(qiáng)度劣化速度無(wú)明顯差別,凍融循環(huán)前期,前者的抗折強(qiáng)度低于后者,后期兩者差距逐漸縮小。氧化鎂膨脹劑的摻入對(duì)其砂漿抗壓強(qiáng)度的影響大于抗折強(qiáng)度。前期高溫養(yǎng)護(hù)的試驗(yàn)組,其在凍融循環(huán)過(guò)程中的強(qiáng)度整體小于低溫養(yǎng)護(hù)的試驗(yàn)組。摻加氧化鎂膨脹劑會(huì)使其水泥凈漿硬化漿體的總孔隙率、最可幾孔徑和閾值孔徑相對(duì)于空白組有所增大,50nm以上孔隙的數(shù)量增多,因此氧化鎂膨脹砂漿在自由水養(yǎng)和硫酸鎂鹽凍環(huán)境下的抗壓抗折強(qiáng)度整體低于空白組。養(yǎng)護(hù)齡期相同時(shí),溫度升高會(huì)使水泥硬化漿體50nm以上大孔的體積增加;40℃養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,水泥硬化漿體50nm以上的大孔體積會(huì)隨齡期的延長(zhǎng)而增加,而養(yǎng)護(hù)溫度為20℃時(shí)該類(lèi)孔隙體積的變化趨勢(shì)卻是相反的。與總孔隙率相比,孔徑分布能夠更全面更準(zhǔn)確地反映水化水泥漿體在強(qiáng)度、耐久性等方面的宏觀特性,但水泥硬化漿體50nm以下孔隙的分布與氧化鎂活性、摻量和養(yǎng)護(hù)溫度卻并非是單一的線性關(guān)系,這與氧化鎂膨脹砂漿在干縮行為方面的宏觀表現(xiàn)并不完全相符。
【學(xué)位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TV432
【部分圖文】：

14電子比長(zhǎng)儀 養(yǎng)護(hù)箱圖 1 限制膨脹率試驗(yàn)儀器Fig. 1 Instruments for Limited Expansion Rate Test境條件條件：前 28d 為 20℃±1℃或 40℃±1℃的水浴環(huán)境；由于試驗(yàn)條件所限，℃的試驗(yàn)組轉(zhuǎn)為 20℃水養(yǎng)環(huán)境。相對(duì)濕度始終為 100%。條件：前 7d 為 20℃或 40℃水養(yǎng)環(huán)境；7d 之后轉(zhuǎn)為 20℃的干空養(yǎng)護(hù)環(huán)境 45%±25%。養(yǎng)護(hù)：前7d為20℃或40℃水養(yǎng)環(huán)境；7d之后轉(zhuǎn)為溫濕度不斷變化的養(yǎng)護(hù)環(huán)養(yǎng)護(hù)：前 28d 為 20℃或 40℃水養(yǎng)環(huán)境；28d 之后轉(zhuǎn)為 20℃的 5%濃度硫酸境。相對(duì)濕度始終為 100%。

圖 2 膨脹試件養(yǎng)護(hù)環(huán)境Fig. 2 Curing Environment of Expansive Specimen.3.3 試體的制備、養(yǎng)護(hù)及測(cè)長(zhǎng)不同試驗(yàn)組砂漿試件的配合比詳見(jiàn)表 6。試驗(yàn)分組詳見(jiàn)表 7。其中，KLQ 的 K 表化鎂摻量為 0（空白組），L 表示養(yǎng)護(hù)溫度為 20℃，Q 表示試件后期(28d 后)處于硫溶液侵蝕的環(huán)境中；M10HW 的 M 表示氧化鎂活性為 M 型，10 表示其摻量為 10 表示前期（前 7d 或前 28d）養(yǎng)護(hù)溫度為 40℃，W 表示試件處于水養(yǎng)環(huán)境中，其它相應(yīng)位置的代號(hào) D、V 分別表示干養(yǎng)和變化養(yǎng)護(hù)，其余試驗(yàn)組以此類(lèi)推。按照 GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO 法）》中的相關(guān)方法成型各組，每組成型 3 條試體，成型時(shí)在每條試體中加入 1 條限制骨架以對(duì)試體的變形進(jìn)制。每條試體全長(zhǎng)為 158mm，其中膠砂部分尺寸為 40mm×40mm×140mm。成型覆將各試驗(yàn)組置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)至拆模齡期，拆模后在 1h 內(nèi)測(cè)定初長(zhǎng)。拆模時(shí)間

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文測(cè)定試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)鎂膨脹砂漿在不同養(yǎng)護(hù)條件下抗壓抗折強(qiáng)度的發(fā)展情況，兩種養(yǎng)護(hù)方式，對(duì)比分析了氧化鎂摻量（0%、6%、8%、℃）和養(yǎng)護(hù)狀態(tài)（自由水養(yǎng)、限制濕養(yǎng)）等因素對(duì)氧化鎂驗(yàn)方法參照 GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（I其基礎(chǔ)上對(duì)養(yǎng)護(hù)環(huán)境等作了一定變化。器設(shè)備有水泥砂漿攪拌機(jī)、振動(dòng)臺(tái)、抗壓抗折一體試驗(yàn)機(jī)折一體試驗(yàn)機(jī)如圖 3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2832737