氧化镁混凝土收缩膨胀行为及耐久性研究

【摘要】混凝土材料的长期性能和耐久性影响混凝土工程的使用功能和使用寿命。有关混凝土长期性能、收缩、膨胀和徐变一直是工程研究领域关注的热点和重点课题,也是实现混凝土高性能化的难点。随着基础设施建设的快速发展和绿色健康的环境需要,混凝土长期性能、收缩、膨胀和耐久性问题已成为制约混凝土应用发展的关键技术问题,因此,加强研究具有重要理论意义和实用价值。本文针对水工混凝土存在收缩、膨胀和徐变的缺陷影响混凝土服役寿命和耐久性的问题。提出通过掺加粉煤灰、氧化镁膨胀剂和复合生态纤维的方法对混凝土性能进行改进,从而提高混凝土耐久性。通过对比试验,研究氧化镁和复合生态纤维对混凝土的力学性能、抗收缩性能、抗冲耐磨性能、抗渗性能产生的影响并探讨其影响机理。主要研究结论如下：(1)通过正交试验,确定氧化镁复合生态纤维的最优配合比为A1B2C2D1E3。即水胶比0.30,粉煤灰掺量15%,氧化镁掺量5%,砂率35%,复合生态纤维体积掺量为0.9kg/m3,按此配合比配制的混凝土强度满足设计要求。(2)正交试验的结果表明：在标准养护条件下,各因素对混凝土28d抗压强度的影响显著性顺序为：水胶比>氧化镁掺量>砂率>粉煤灰取代率>复合生态纤维掺量；各因素对混凝土28d劈裂抗拉强度的影响显著性顺序为：砂率>水胶比>粉煤灰掺量>复合生态纤维>氧化镁掺量。(3)优选组力学性能试验表明：MgO混凝土7d的抗压强度低于普通混凝土21.2%,28d抗压强度较素混凝土下降20.4%,28d劈裂抗拉强度较普通混凝土降低10.2%。最优组混凝土早期力学性能不及普通混凝土,但7d抗压强度较MgO混凝土提高11.1%,28d抗压强度和劈裂抗拉强度较MgO混凝土分别提高0.5%、8.7%。(4)收缩试验表明：氧化镁和复合生态纤维的加入对于减小混凝土的干缩值极为有益,尤其是复合生态纤维掺入以后,对于混凝土早期的收缩值降低效果显著,氧化镁的掺入有效的控制了混凝土的后期收缩。(5)抗冲耐磨试验表明：单掺复合生态纤维的ZX组及最优组ZY组较基准混凝土ZJ组的磨损率分别下降了16.9%、40.6%,抗冲耐磨强度分别提高了20.8%、56.1%,可见氧化镁和复合生态纤维的复掺显著提高了混凝土的抗冲磨强度,而且氧化镁对混凝土抗冲耐磨性能的贡献更大。(6)抗渗试验表明：单掺复合生态纤维的ZX组及最优组ZY组较基准混凝土ZJ组的相对渗透系数分别提高了21.16%和52.38%,充分说明了复合生态纤维和氧化镁均可以提高混凝土的抗渗性能,且两者复掺效果更显著。
【作者】张莹；
【导师】孟云芳；
【作者基本信息】宁夏大学，水利水电工程，2014，硕士
【关键词】混凝土；氧化镁；复合生态纤维；抗收缩；抗冲耐磨；抗渗性能；

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