FQY-Ⅱ新型混凝土膨脹劑的膨脹性能研究

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  【摘 要】本文通過對膨脹劑微觀形貌、砂漿限制膨脹率、混凝土限制膨脹率及強(qiáng)度以及混凝土膨脹速率的分析，研究了一種新型膨脹劑FQY-Ⅱ的膨脹性能。實驗結(jié)果表明：C35混凝土中摻35Kg/m3的FQY-Ⅱ在滿足強(qiáng)度設(shè)計要求條件下水養(yǎng)14天膨脹率達(dá)0.087%, 且膨脹性能穩(wěn)定。膨脹率曲線表明FQY-Ⅱ膨脹劑可以發(fā)揮出更多的有效膨脹能。

  【關(guān)鍵詞】膨脹劑；膨脹速率；膨脹性能

  1 前言

  我國混凝土膨脹劑經(jīng)歷了30多年的發(fā)展，特別在最近20年得到迅猛發(fā)展，膨脹劑產(chǎn)品更新?lián)Q代也越來越快。目前市面上仍然存在的普通膨脹劑摻量kg/m3時，其水中14天混凝土限制膨脹率僅能達(dá)到0.015%~0.025%，甚至很多廠家膨脹劑還無法達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)?；炷潦湛s值大約為0.06%~0.07%，有些膨脹劑因膨脹能不足，不能有效的補(bǔ)償混凝土收縮。目前評價膨脹劑性能局限于膨脹率以及強(qiáng)度，本文通檢測完整的速率曲線，從而反應(yīng)膨脹劑本質(zhì)特點。

  2 實驗材料與方法

  2.1膨脹劑制備

  2.1.1主要原材料

  鈣質(zhì)原料：SiO2<2.0%，CaO>50.0%；

  硬石膏：SO3>45%；

  鋁質(zhì)材料：SiO2<20.0%，Al2O3>50.0%。

  2.1.2實驗方法

  將各原材料按一定比例稱量，用實驗室磨機(jī)磨至細(xì)度為0.08mm篩余10%~14%，磨好后生料加適量水壓制成圓餅，置于電爐中煅燒，升溫速率為5℃/min，至1300℃，保溫20min，取出后冷卻，磨至細(xì)度為0.08mm篩余20%~25%，制得FQY-Ⅱ膨脹劑，放入干燥器中備用。

  2.2砂漿試驗

  膨脹劑按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》GB23439-2009進(jìn)行限制膨脹率試驗。

  2.3混凝土實驗

  2.3.1實驗材料

  水泥：基準(zhǔn)水泥P·O 42.5；水泥P·O 42.5；

  砂子：標(biāo)準(zhǔn)砂；

  粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰；

  礦粉：磨細(xì)礦渣粉；

  減水劑：UJOIN-PC聚羧酸系高性能減水劑；

  膨脹劑：

  UEA膨脹劑；

  FQY膨脹劑；

  FQY-Ⅱ膨脹劑；

  細(xì)骨料：河砂，細(xì)度模數(shù)2.66；

  粗骨料：碎石， 5mm~31.5mm連續(xù)級配；

  2.3.2混凝土配合比

  混凝土配合比見表1，其中膨脹劑為內(nèi)摻取代粉煤灰?；炷涟韬闲阅馨凑誈B/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能實驗方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定進(jìn)行，力學(xué)性能按照GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能實驗方法標(biāo)準(zhǔn)》檢測。

  2.3.3膨脹速率實驗

  試模預(yù)裝上膨脹桿，將攪拌好的混凝土直接澆筑到非接觸式混凝土收縮變形儀中，蓋上濕抹布并安裝標(biāo)靶，監(jiān)控整個膨脹曲線，將曲線微分處理，得到膨脹速率曲線。

  3 實驗結(jié)果與分析

  3.1膨脹劑微觀分析

  由圖1FQY-Ⅱ膨脹劑SEM圖中可以看出，除了一部分球形CaO特性，存在層狀、板狀結(jié)構(gòu)的硫鋁酸鈣晶體，說明FQY-Ⅱ膨脹劑為氧化鈣和硫鋁酸鈣雙膨脹源，可以更有效的發(fā)揮膨脹性能。由圖2中可以看出CaO膨脹劑中主要礦物為f-CaO(特征峰為2.772，2.4004，1.6972)，次要礦物為C3S特征峰為3.0377，2.6018，2.1852）。FQY-Ⅱ膨脹劑除了有CaO相同的f-CaO和C3S礦物特征峰外，在為3.7540和3.5065處存在硫鋁酸鈣特征峰和石膏峰特征峰。f-CaO可以更好的被包裹，延遲了f-CaO水化速度。

  3.2砂漿性能影響

  將不同摻量的FQY-Ⅱ膨脹劑與市面上膨脹劑作對比，其砂漿膨脹率見表2?？梢钥闯鯢QY-Ⅱ膨脹劑摻量為6%的7天砂漿膨脹率已經(jīng)達(dá)到0.072%，滿足GB23439-2009Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)。FQY-Ⅱ膨脹劑摻量為10%的7天砂漿膨脹率為0.171%，約為UEA膨脹劑的4倍，為FQY膨脹劑1.6倍。