程潮鐵礦廢石——硬石膏在膨脹混凝土中的應(yīng)用分析

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1、武漢理』：大學(xué)碩士學(xué)化論丈縫以及填塞孔洞、修補(bǔ)縫隙時．由j一混凝士的r縮，也難達(dá)到預(yù)期的效果，見H1(a)所示o“。小論何種原兇，j

2、起的體積不穩(wěn)定，部能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)牛，f口最常見的是在限制條什F嗣收縮而引起的升裂。自從育水泥混凝}以來，裂縫問題一直Ⅲ擾著人們。為r彌補(bǔ)普通硅酸赫水泥混凝f：(或砂漿)的這缺陷，不少學(xué)肯企吲從不同角度解決收縮裂縫。經(jīng)過深入研究和實踐．認(rèn)識到有‘tB可使水泥_i體積發(fā)牛膨脹的因素。于是采取廠使水泥石產(chǎn)：生適量膨脹的方法柬抵消其收縮，以避免裂縫的危害。陶內(nèi)外的實踐表馴，年

3、今只有膨脹混凝十取得明娃實效1”，見圖1(b)所示‘”。撞睦靠承if．：掛凝士當(dāng)勁l此力超過抗拉輾耀幅獠土斷愛m辟膩采掘淫撮i胃圖1硅酸鹽水泥混凝土升裂和膨脹水泥混凝十預(yù)加應(yīng)力示意圖(a)硅酸魏水泥混凝土：(b)膨脹水泥混凝’t自從水泥混凝土問世以來，很多I一程就劂膨脹而導(dǎo)致崩潰事故，鈣礬石的牛成是其中發(fā)生膨脹的t要原閑，崗此鈣礬石曾被稱為“水泥桿菌”，水泥混凝r的這種膨脹性破壞則被稱為混凝土的Fj死病。自法國洛西葉開始，小少發(fā)明家利用這種有害的“水泥桿菌”的膨脹現(xiàn)象，將破壞性的膨脹能轉(zhuǎn)化成有利的膨

4、脹能，產(chǎn)牛自應(yīng)力、補(bǔ)償性收縮、窬實高強(qiáng)等優(yōu)越功能。這就產(chǎn)乍，膨脹混凝I：。膨脹混凝t是‘種特種混凝土，它包括補(bǔ)償收縮混凝卜和自應(yīng)力混凝土武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文兩大類，已在中國、前蘇聯(lián)、美國和同本等國家推廣應(yīng)用，取得顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。膨脹混凝1：在水化硬化過程中伴隨著自身體積膨脹，能夠減轷或避免普通水泥混凝土由于水分蒸發(fā)、降溫等原因產(chǎn)生的體積收縮和開裂，『酊開裂必然引起滲漏和耐久性降低；它能張拉鋼筋，產(chǎn)生自應(yīng)力，省去機(jī)械張拉所需的能量。膨脹荊則是一種能使混凝L或砂漿在水化過程中產(chǎn)生一定體積膨脹，并

5、在育約束條件F產(chǎn)生適宜}l慮力的外加劑”“。它具有使片{靈活、方便、質(zhì)量容易得到控制，并能大大降低膨脹混凝土的成本等優(yōu)點。同時，不同晶種的膨脹劑又為配制不同用途的補(bǔ)償收縮混凝土提供了多種選擇的余地，可滿足特殊條件F膨脹混凝士的需要。(1)混凝土膨脹劑的分類目前各國使用的膨脹劑，根據(jù)其膨脹組分或膨脹產(chǎn)物可分為硫鋁酸鹽類(CsA)、氧化鈣類(caO)、復(fù)合型【cAs．caO)、氧化鎂類、金屬類等類型，其各自的水化特性及主要用途列于表1。表1各類膨脹劑的豐要水化特性及用途}膨脹劑主要水化特性主要用途I屋面

6、薪水和地卜防水】程預(yù)j硫錚{酸鹽類6CaO+A120，+3S03+32H20一制構(gòu)件l砼接縫、補(bǔ)強(qiáng)、修補(bǔ)I(CSA)3CaO·A120{·3CaS仉·32H20和機(jī)囂底腳螺絲、灌漿等{防水砼【程I氧化鈣類caO+H20——Ca(OH)2灌漿

7、水化速度較快．比CSA膨脹荊的搶修丁J程{(Ca0)膨脹速率快。低溫施J工程lCaO+H20——Ca(0H)2CaO十A1203+s03+H20—j復(fù)合掣CaO·A1203’CaS04‘H20地下防水1程、游泳池、壩體l遇水后5h即出現(xiàn)Ca(OH)2，7d防滲層

8、、混凝t后澆縫和預(yù)應(yīng)Il(CaO．CSA)力J程。{時CaO已消耗盡．而鈣礬石通過液相形成，并吸收Ca(oH)2，促進(jìn)硅酸鈣水化。武漢理T人學(xué)碩士學(xué)位論文Mgo+H20～Mg(OH)2l氧化鎂類氧化鎂燒成溫度不¨，反應(yīng)速度般應(yīng)用(輕燒)有顯著不同，輕燒(1000℃以下)高壓釜燕養(yǎng)(重?zé)?l(MgO’的可在正常溫度下水化．重?zé)?1500℃左右)的在高溫F水化。悖鐵粉系Fe+H20—一Fe(OH)3十H2適用十高溫耶境，如填灌熱車(Fe0)由于鐵粉氧化反應(yīng)很慢，持續(xù)時間的底腳螺栓，修補(bǔ)地坪基座問長，需摻

9、加氧化劑(過鉻酸鹽、和填縫等。高錳酸鹽等)。鋁粉系A(chǔ)l+H20——一Al(OH)3+H2灌漿用或加氣混凝十用l(AI)由于產(chǎn)，￡H2，形成微小氣泡，反應(yīng)快。卜氟鋁酸鈣類過氧化氫類(2)國內(nèi)外混凝土膨脹劑的發(fā)展現(xiàn)狀目前，世界各國對混凝～r膨脹劑都非常關(guān)注。我國、前蘇聯(lián)、美幽、日本、瑞典、英國、德國、波蘭、保加利、臣、澳火利、【t、瑞士、加拿大等國家都進(jìn)行過膨脹水泥或膨脹劑生產(chǎn)與應(yīng)用研究1：作““。其中，日本子1965年就開創(chuàng)r膨脹荊研究應(yīng)用的先河，在近20年的時間里，日本對膨脹劑小僅作了應(yīng)_【}j基礎(chǔ)

10、研究，而U還對其微觀結(jié)構(gòu)作了深入研究?？傮w卜-看國外膨脹劑的發(fā)展町分為下列幾個主要時期：1890年，CCandlot?報導(dǎo)了鋁酸=i鈣和硫酸鈣能形成Candlot鹽，即現(xiàn)在人們熟知的鈣礬石柏；1892年，wMichaelisl“1指出硫酸鹽導(dǎo)致混凝土破壞的原因是由于鈣礬石的產(chǎn)生；1936年，法國學(xué)者享利．洛西口f(H．Losler)川最早認(rèn)識到鈣礬石具有消除收縮和產(chǎn)生項應(yīng)力的作用，并提出，用硅酸鹽水泥、膨脹劑和礦渣制造膨脹水泥的設(shè)想，其膨脹劑由礬土、石膏和白堊等磨制生