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新型液体膨胀剂在混凝土中的应用研究文献综述

 2021-02-25 13:09:22  

1.目的及意义
1.目的及意义


混凝土是目前人类工程中最重要的工程材料之一,其各类性能对于工程的质量有着巨大的影响。在普通水泥混凝土的浇筑过程中,水泥水化会放出一定的热量,使混凝土内部与表面形成一定的温差。但这些热量不能快速的散发,在与干燥缩和化学收缩等情况的共同作用下,在混凝土内部产生一定的收缩拉应力。当这些拉应力累积到一定程度时,就会导致混凝土结构的开裂和劣化,对工程造成严重的质量问题和安全问题,直接或间接造成巨大的经济损失。国内外的大型水利工程、桥梁工程等大体积混凝土工程对于混凝,都存在着开裂问题,相关组织部门需要投入巨大的费用来修复这些裂缝。比如我国深圳市的地铁某车站就产生了此类问题,然后花费了较大人力物力进行修补工作;西藏的高原机场出现开裂问题,在1990和2001年就进行了大规模的的检修。为了减少甚至抵消混凝土水化过程中的收缩问题,工程师及专家们采用了许多有效手段:在混凝土中加入粉煤灰、矿渣以减少水泥的用量,从而降低水化热;加入减缩剂来降低表面张力,使干缩现象减少;加入钢纤维增强混凝土韧性,分散集中的应力等等。但是,目前对于混凝土开裂现象最可靠、施工最方便、最节约成本的方法,是在混凝土中加入膨胀剂。

混凝土膨胀剂是一种混凝土外加剂,其前身为膨胀水泥。其主要工作方式为在现场拌制中掺入硅酸盐水泥中,从而把普通混凝土转化为膨胀混凝土(补偿收缩混凝土)。其能使水泥在水化初期在可控制范围内产生一定限度的膨胀,这样就能有效的补偿混凝土的收缩,减少其开裂的情况出现,但是尚不能完全规避。故而对混凝土膨胀剂的研究是国内外工程技术人员较为关注的课题。

最早开发膨胀剂的国家是日本,上世纪60年代日本以美国的膨胀水泥技术为基础,开发出最早的的硫铝酸钙膨胀剂。而我国到80年代才由研制膨胀水泥转为研制膨胀剂。但从此膨胀剂技术在我国快速发展,在吴中伟、游宝坤、曹永康等专家的努力下,我国的混凝土膨胀剂科学进入了新的发展阶段。由于混凝土膨胀剂可以增强混凝土抗裂能力,提高混凝土抗渗等级,并有利于保持超长钢筋混凝土的连续性,其被应用于各种需要抗裂防渗性能的工程中,尤其在地铁、水坝等防水有关工程中表现良好。我国研制的混凝土膨胀剂主要有3种类别: 氧化钙类(基本淘汰)、硫酸铝钙类和硫铝酸钙-氧化钙类。氧化钙类膨胀剂在使用时,有时会导致混凝土后期胀裂事故,部分地区已禁止使用。硫铝酸钙类膨胀剂成本不高,易于施工,目前应用最广。硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂属液态类膨胀剂,是目前研发的主要方向,但由于其使用性能目前还不能完全准确控制,市场上运用还未大幅推广。

本课题主要探究新型液体膨胀外加剂对混凝土各种工作性能的影响。主要是在不同掺量下,测试新型液体膨胀剂对混凝土的力学性能、耐久性能影响的差异以及观测其微观结构影响,由此对新型液体膨胀剂综合性能进行评价。


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2. 研究的基本内容与方案

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2.研究(设计)的基本内容、目标拟采用的技术方案及措施

2.1基本内容

试件制备及养护:制备膨胀剂掺量不同的,用于测试收缩性和强度的混凝土试件,并在适当湿度和温度条件下养护。

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