摘 要

在现代工程中，混凝土硬化过程必会产生一定的收缩，而此收缩引起的收缩应力大于混凝土内部拉应力时，很容易导致混凝土结构发生开裂。对于大体积混凝土来说，开裂是一种严重破坏，使其耐久性降低，造成经济损失。历代工程师专家们为避免这一损失提出了各种解决方案，而目前，引入膨胀剂是目前应对大体积混凝土收缩变形问题最常用的解决方案。

本文主要研究的是新型液体膨胀剂。与传统混凝土膨胀剂不同，传统膨胀剂的使用是取代水泥内掺的，而新型液体膨胀剂则是取代水内掺。实验通过对胶砂试件的中液体膨胀剂不同掺量的控制，来研究膨胀剂对混凝土膨胀率和强度的影响，从而对新型液体膨胀剂的性能进行评价；实验中也测试了不同掺量下新型液体膨胀剂对水泥净浆流动度的影响，以验证新型液体膨胀剂的工作性是否良好及选择其使用的最佳掺量；实验还通过SEM测试技术，观察新型液体膨胀剂对混凝土微观结构的影响，以便对其膨胀机理进一步解读。通过实验得出液体膨胀剂的掺量控制在0.6%以下为最佳。

关键词：新型液体膨胀剂、强度、膨胀性、膨胀机理

Abstract

In modern engineering, the concrete hardening process will produce a certain degree of contraction, and this shrinkage caused by the shrinkage stress is greater than the tensile stress inside the concrete, it is easy to lead to cracking of concrete structure. For mass concrete, cracking is a serious failure to reduce its durability, resulting in economic losses.Historic engineers have proposed solutions to avoid this loss, and the introduction of expansion agents is currently the most common solution to the problem of shrinkage and deformation of mass concrete.

This paper mainly studies the new liquid bulking agent. Unlike traditional concrete expansive agents, the use of conventional bulking agents is to replace the cement within the mix, and the new liquid expansion agent is to replace the water mixed with. The effect of expansive agent on the expansion and strength of concrete was studied by the control of the different parameters of the liquid expansive agent in the mortar specimen, and the performance of the new liquid bulking agent was evaluated. The experiment also tested the new liquid The effect of the expansion agent on the fluidity of the cement paste was used to verify whether the workability of the new liquid bulking agent was good and choose the best parameters for its use. In order to further explain its expansion mechanism，the effect of the new liquid expansive agent on the microstructure of the concrete was observed by SEM. The experimental results show that the parameter control of liquid bulking agent is better than 0.6%.

Key words: new liquid expansion agent, strength, swelling, expansion mechanism

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 混凝土收缩开裂现状 2

1.2.2 混凝土的收缩开裂机理 3

1.2.3 混凝土膨胀剂的种类及特性 4

1.3论文研究的目的和意义 6

1.4本章小结 7

第2章 实验原材料及方法 8

2.1 原材料 8

2.1.1胶凝材料 8

2.1.2 集料 8

2.1.3 混凝土外加剂 8

2.2 主要试验方法 8

2.2.1 水泥净浆流动度的测试及方法 8

2.2.2 水泥砂浆试件的成型、养护及强度测试 8

2.2.3 水泥砂浆试件膨胀率的测试 9

2.2.4 水化产物的微观形貌分析 10

第3章 实验结果的分析及讨论 12

3.1 膨胀剂对水泥净浆流动度的影响 12

3.2 液体膨胀剂对水泥胶砂强度的影响 12

3.3 液体膨胀剂的掺入对水泥胶砂膨胀率的影响 14

3.4掺入液体膨胀剂对水泥浆体微观形貌的影响 15

第4章 结论与展望 17

4.1结论 17

4.2展望 18

参考文献 19

致谢 20

第1章 绪论

1.1 课题背景

混凝土材料是由胶凝材料、骨料和水按一定比例配合、搅拌后的拌合物，经过一定程度的硬化后，形成的具备特定形状、强度及耐久性的人造石材。其自从十八世纪30年代左右出现以来，近两百年间，一直是世界工程材料的重要一环。 混凝土是一种复合材料，虽然其宏观上的结构均质，但其微观上是实打实的非均质类材料^[1]。作为一种孔隙率较大的建材材料，混凝土较容易受到原材料、施工技术及工作环境的影响，而发生一些结构破环现象。比如混凝土的碱-料反应，混凝土碳化等。这些结构破坏的现象严重影响着混凝土的耐久性。混凝土的耐久性指的是混凝土在自身所处的环境中，抵抗来自环境介质的各种长期干扰作用，同时保持自身的良好的使用性能以及相对完好的外观完整性，从而保证混凝土结构的正常、安全实用的能力。混凝土的耐久性包括了抗冻性，抗碳化性，抗渗性，抗碱-骨料反应，抗侵蚀性等诸多方面的能力。

随着人类工程技术的发展，混凝土技术也在与时俱进着，朝着施工更简便，强度更强，能适应更多的工作环境，具有更久的使用寿命的方向发展着。在混凝土一百多年的发展历程中，世界公认有3次重大技术革命。第一次技术革命是钢筋混凝土的出现，即在混凝土浇筑体中铺设钢精框架，使得混凝土的强度得到显著提高，耐久性和使用寿命也相应提升，让混凝土的承重能力和适用范围大大扩展。第二次革命是20世纪30年代，预应力混凝土的制成，极大的提高了混凝土的刚度，使之不再容易在早期发生开裂状况。同时也提高混凝土受压构件的稳定性，混凝土的使用价值得到加强，自损坏几率下降；而第三次革命则是20世纪70年代各种混凝土外加剂的出现及应用，混凝土的性能得到了全方位的提高。跟据各种外加剂的组合作用，以及混凝土自身配合料原料的创新，人们甚至可以开始制造很多应对特殊工作环境，具有特殊功能作用的高性能混凝土。这将混凝土这个传统材料推到了具有极大创新性的新化路上。