CN102825663B - 一种确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法。在制作混凝土压蒸试件时，将混凝土中的骨料用等质量的石粉代替，然后按常规方式在拌和物中加入MgO。待混凝土试件成型后，将其置于养护室中养护72小时并脱模后，在恒温室中测量混凝土试件的初始长度为L0，然后将该试件放入沸煮箱中沸煮3小时，接着放入恒温室内搁置12±3小时，再将该试件放入压蒸釜中进行压蒸，压蒸完毕后继续在恒温室测其长度为L1，用L1与L0之差除以试件的有效长度（250mm），即得该混凝土试件的压蒸膨胀率。压蒸膨胀率为0.5%时对应的MgO掺量即为相应水工混凝土的MgO安定掺量。本发明具有能够适当提高MgO安定掺量、进一步补偿水工混凝土实际收缩量的优点。

Description

一种确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法
技术领域
本发明涉及一种确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，属于水利工程混凝土技术领域。
背景技术
在水工混凝土中掺入一定的特制氧化镁（MgO）拌制而成的外掺MgO混凝土，具有良好的延迟微膨胀特性。利用这种特性，可以达到显著提高水工混凝土的抗裂能力、简化混凝土挡水坝工程的施工、缩短水利水电工程的建设工期、节约工程投资的目的。目前确定水工混凝土中MgO的安定掺量，是参考《水泥压蒸安定性试验方法（GB/T750-1992）》（以下简称“GB/T750-1992”）进行。即：水泥净浆试件的拌合、成型，完全按照GB/T750-1992进行；水泥砂浆试件按照实际配合比拌制，利用砂浆试件代替水泥净浆试件进行压蒸试验，其余按照GB/T750-1992进行；拌制混凝土试件时，采用工程的实际配合比，然后扣除混凝土配合比中的粗骨料，即保持灰砂比不变，其余操作工艺同样按照GB/T750-1992进行。试件尺寸均为25 mm×25 mm×280 mm，成型后的试件均按照GB/T750-1992的规定进行养护、压蒸和计算压蒸膨胀率，并以压蒸膨胀率为0.5%所对应的MgO掺量为安定掺量。实践证明，按照这种传统方法确定的MgO掺量偏少，其MgO掺量按占胶凝材料（水泥+粉煤灰）总量的百分比计算一般为3%～5%，掺入混凝土后，不能完全达到设计要求的膨胀量。所以现有的确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法还需要改进。
发明内容
本发明的目的是：提供一种能够适当提高MgO安定掺量、并尽可能满足工程设计要求膨胀量的确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，以克服现行方法的不足。
本发明是这样实现的：本发明的一种确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法为，在确定由水泥、粉煤灰、砂石骨料拌制而成的水工混凝土的MgO掺量时，采用实际工程拟使用的混凝土配合比配制混凝土试件，但需将混凝土中的骨料（即砂石料）用等质量的石粉代替，并按常规方法在混凝土中加入MgO，再通过调节实际工程拟用外加剂的掺量获得与水泥净浆相同稠度的拌和物，然后参照国家标准GB/T750-1992进行混凝土试件制作，待混凝土试件成型后，将成型后的混凝土试件连同其模板一同放置于温度为20±2 ℃、相对湿度大于95%的标准养护室中养护72小时，接着拆除混凝土试件的模板，将拆除模板后的混凝土试件放入20±2 ℃的恒温室内搁置1～2小时后，测量混凝土试件的初始长度为L 0 ，接着将该试件放入沸煮箱中沸煮3小时，待水温降至室温后，取出该混凝土试件，再将其放入20±2 ℃的恒温室内搁置12±3 小时后，再将该试件放入压蒸釜中压蒸，其压蒸条件为压力2.0 MPa、温度216±2 ℃、恒压压蒸时间为3小时，压蒸完毕且待压蒸釜内压力降至0.1 MPa以下后排放压蒸釜内蒸汽，取出混凝土试件放入70±2℃的热水中，接着加入自来水，使混凝土试件的温度在15 min内降至室温，然后取出混凝土试件放入20±2 ℃的恒温室内搁置12±3小时后，测其长度为L 1 ，用L 1 与L 0 之差除以试件的有效长度250mm即得该混凝土试件的压蒸膨胀率；通过上述方法得到加入不同MgO掺量的混凝土试件的压蒸膨胀率，将压蒸膨胀率为0.5%时所对应的MgO掺量确定为相应水工混凝土的MgO安定掺量。 
在用石粉等量替代砂石骨料时，其石粉的细度与所用水泥的细度相同或相近似。
上述成型后的混凝土试件的尺寸为25mm×25mm×280mm。
上述的MgO为水工混凝土专用MgO。 
由于采用了上述技术方案，本发明在与现有条件相同的情况下，采用“石粉模拟法”（即将混凝土中的骨料用等质量的石粉代替）来进行混凝土试件的制作，由于“石粉模拟法”的试件中包含了混凝土骨料的模拟成分（即用石粉替代砂石料），使单位体积试件中所含的MgO量少于传统方法，故利用“石粉模拟法”测得的外掺MgO混凝土的压蒸膨胀率明显低于传统方法的测值，这与实际工程外掺MgO混凝土的变形测试结果更接近。也就是说，利用“石粉模拟法”的试验结果来评价外掺MgO混凝土的安定掺量比传统方法更合理。试验证明，若同样以压蒸膨胀率不超过0.5%来确定水工混凝土中MgO的安定掺量，则使用本发明确定的混凝土的MgO安定掺量比按传统方法确定的安定掺量高0.4～1.4个百分点。
例如，配合比为P.O 42.5水泥用量275Kg/m 3 、砂用量850 Kg/m 3 、小石用量510Kg/m 3 、中石用量765Kg/m 3 、用水量151.25 Kg/m 3 配制的C30水工混凝土，按照传统方法制作压蒸试件时，需要扣除小石和中石共1275Kg/m 3 ，再将试件按照GB/T750-1992压蒸，对应压蒸膨胀率为0.5%确定的MgO安定掺量为4.5%。然而，采用本发明制作压蒸试件时，不需要扣除石料，而是将砂、石料磨成与所用水泥细度相同或相近的石粉，并按照原来的砂子、石料重量2125Kg/m 3 及其比例称量石粉，再按照GB/T750-1992的规定同水泥一起搅拌、制作压蒸试件和进行压蒸试验，同样以压蒸膨胀率为0.5%来确定MgO安定掺量，此时为5.8%，即比传统方法高出1.3个百分点。所以，本发明与现有方法相比，具有能够适当提高MgO安定掺量、进一步补偿水工混凝土的实际收缩量的优点。因此，采用本发明不仅能进一步提高水工混凝土的抗裂能力，而且还可以简化混凝土挡水坝工程的施工、缩短水利水电工程的建设工期、节约工程投资。采用本发明可以促进外掺MgO混凝土的推广应用。
具体实施方式
下面，结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的实施例：在实施本发明的一种确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法时，其混凝土试件所采用的原材料及配合比均与现有技术一样，所用MgO直接采用市场上出售的水工混凝土专用MgO；在确定由水泥、粉煤灰、砂石骨料拌制而成的水工混凝土的MgO掺量时，采用实际工程拟使用的混凝土配合比配制混凝土试件，但需将混凝土中的骨料（即砂石料）用等质量的石粉代替，其石粉的细度与所用水泥的细度相同或相近似，然后按常规方法在混凝土中加入MgO掺量，然后再按常规方式通过调节实际工程拟用外加剂的掺量获得与水泥净浆相同稠度的拌和物，然后参照国家标准GB/T750-1992进行混凝土试件制作，待混凝土试件成型后，其成型后的混凝土试件的尺寸为25mm×25mm×280mm，将成型后的混凝土试件连同其模板一同放置于温度为20±2 ℃、相对湿度大于95%的标准养护室中养护72小时，接着拆除混凝土试件的模板，将拆除模板后的混凝土试件放入20±2 ℃的恒温室内搁置1～2小时后，测量混凝土试件的初始长度为L 0 ，接着将该试件放入沸煮箱中沸煮3小时，待水温降至室温后，取出该混凝土试件，再将其放入20±2 ℃的恒温室内搁置12±3 小时后，再将该试件放入压蒸釜中压蒸，其压蒸条件为压力2.0 MPa、温度216±2 ℃、恒压压蒸时间为3小时，压蒸完毕且待压蒸釜内压力降至0.1 MPa以下后排放压蒸釜内蒸汽，取出混凝土试件放入70±2℃的热水中，接着加入自来水，使混凝土试件的温度在15 min内降至室温，然后取出混凝土试件放入20±2 ℃的恒温室内搁置12±3小时后，测其长度为L 1 ，用L 1 与L 0 之差除以试件的有效长度250mm即得该混凝土试件的压蒸膨胀率；通过上述方法即可得到按常规方法加入不同MgO掺量的混凝土试件的压蒸膨胀率，将压蒸膨胀率为0.5%时所对应的MgO掺量确定为相应水工混凝土的MgO安定掺量即成。

Claims (3)

1.一种确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，其特征在于：在确定由水泥、粉煤灰、砂石骨料拌制而成的水工混凝土的MgO掺量时，采用实际工程拟使用的混凝土配合比配制混凝土试件，但需将混凝土中的骨料即砂石骨料用等质量的石粉代替，并按常规方法在混凝土中加入MgO，再通过调节实际工程拟用外加剂的掺量获得与水泥净浆相同稠度的拌和物，然后参照国家标准GB/T750-1992进行混凝土试件制作，待混凝土试件成型后，将成型后的混凝土试件连同其模板一同放置于温度为20±2 ℃、相对湿度大于95%的标准养护室中养护72小时，接着拆除混凝土试件的模板，将拆除模板后的混凝土试件放入20±2 ℃的恒温室内搁置1～2小时后，测量混凝土试件的初始长度为L0，接着将该试件放入沸煮箱中沸煮3小时，待水温降至室温后，取出该混凝土试件，再将其放入20±2 ℃的恒温室内搁置12±3 小时后，再将该试件放入压蒸釜中压蒸，其压蒸条件为压力2.0 MPa、温度216±2 ℃、恒压压蒸时间为3小时，压蒸完毕且待压蒸釜内压力降至0.1 MPa以下后排放压蒸釜内蒸汽，取出混凝土试件放入70±2℃的热水中，接着加入自来水，使混凝土试件的温度在15 min内降至室温，然后取出混凝土试件放入20±2 ℃的恒温室内搁置12±3小时后，测其长度为L1，用L1与L0之差除以试件的有效长度250mm即得该混凝土试件的压蒸膨胀率；通过上述方法得到加入不同MgO掺量的混凝土试件的压蒸膨胀率，将压蒸膨胀率为0.5%时所对应的MgO掺量确定为相应水工混凝土的MgO安定掺量；用石粉等量替代砂石骨料时，其石粉的细度与所用水泥的细度相同或相近似,即将砂、石料磨成与所用水泥细度相同或相近的石粉，并按照原来的砂子、石料重量及其比例称量石粉。
2.根据权利要求1所述的确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，其特征在于：成型后的混凝土试件的尺寸为25mm×25mm×280mm。
3.根据权利要求1所述的确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，其特征在于：所述的MgO为水工混凝土专用MgO。
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