[发明专利]一种评价高MgO水泥安定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥性能检测技术领域，特别是涉及一种评价高MgO水泥安定性的方法。

背景技术

水泥和水混合后，在硬化过程中，由于碳化、化学反应和温度变化会引起体积收缩。在水工混凝土硬化过程中，温度收缩影响较大。在一定程度上控制水泥中的MgO（方镁石）、CaO或硫酸盐，可以提高水工混凝土中水泥的体积膨胀。此方法是抵消由于温度降低造成水工大坝混凝土收缩的重要途径之一。如果膨胀源的水化过程控制得好，可以和水泥矿物水化过程的收缩相匹配，就会对水工混凝土体积稳定产生积极的效果。在CaO、MgO和硫酸盐膨胀源中，由于MgO膨胀稳定，不易松弛得到广泛关注。但如果水泥中的MgO（方镁石）、CaO或硫酸盐过剩较多，在水泥基体硬化后还会继续产生膨胀，水工混凝土就可能会因此被破坏。由于这种破坏发生的时间较长，正常条件下的水化在短期内无法预测这种破坏可能性，一般根据短时间加速水化，测试试体体积变化结果进行预测。现有的GB/T750《水泥压蒸安定性试验方法》主要反应的是水泥中MgO的膨胀情况，GB/T1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》主要反应的是水泥中CaO的膨胀情况。需要说明的是，GB/T750和GB/T1346都是针对一般混凝土用水泥制定的体积测试方法。由于没有合适的预测高MgO水泥膨胀率的检测方法，水泥熟料中方镁石延迟膨胀对混凝土的补偿利用一直未能得到有效利用。

水工混凝土与一般混凝土不同，一是单位混凝土中需要的水泥量更少，二是水泥水化基本上处于绝热状态，内部温度甚至可以达到60℃，当大坝温度缓慢下降后，温度收缩较大。目前，大多采用埋设冷却水管，甚至用冰水进行混凝土搅拌的方式降低混凝土温度，以减少温度收缩。一些工程也尝试采用外掺膨胀剂的方式，减少混凝土温度收缩。而内掺MgO，即提高水泥熟料中MgO含量是非常重要的途径。但由于GB/T750是针对一般混凝土制订的水泥安定性检验方法，造成依据该标准检验合格的水泥，达不到水工混凝土温度补偿的要求，而能够达到水工混凝土要求的水泥，按GB/T750能够满足要求的水泥，达不到水工混凝土温度补偿的作用，必须找到与水工混凝土匹配的水泥安定性检测方法。

现有的GB/T750《水泥压蒸安定性试验方法》标准中采用压蒸法测定高MgO(方镁石)水泥熟料的安定性。利用标准稠度净浆成型25*25*285的两条试体，先在100℃水中沸煮三小时，再在216℃，2.0Mpa下压蒸三小时，测试试体压蒸后与初长相比长度的变化，以此长度变化率表征高MgO(方镁石)水泥熟料硬化后的体积稳定性。

方镁石产生的延迟膨胀能够抵御大体积混凝土降温收缩变形，膨胀源中只有MgO的膨胀不容易被松弛。而按GB/T750进行试验满足要求的水泥制备的大体积混凝土硬化后，只能产生微膨胀，甚至收缩，不能满足大体积混凝土微膨胀的要求。实际上混凝土是水泥、水、骨料的混合硬化体，中间孔较多与水泥净浆情况完全不同，更适合用水泥胶砂作为研究对象。

GB/T750描述的是自然状态下试体的膨胀情况，不能表征膨胀源产生的应力情况。本方法将限制膨胀方法与压蒸方法相结合，通过压蒸加速水泥矿物水化，以胶砂自由膨胀率和自应力值表征水泥体积安定性。

发明内容

本发明的目的是提出一种评价高MgO水泥安定性的方法，以解决现有净浆安定性检测方法无法对高MgO水泥安定性惊醒准确评价的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：一种评价高MgO水泥安定性的方法，包括以下步骤：

步骤1，将待测高MgO水泥、ISO标准砂、水按照450:1350:225的重量比混合，制得胶砂；

步骤2，利用步骤1制得的胶砂制备试体，所述试体脱模后测定试体的初长，然后将试体在100℃水中沸煮3～6小时，然后在216℃温度下压蒸3～6小时；优选地，压蒸在1.5～2.2Mpa压力下进行。

步骤3，测量试体在步骤2压蒸处理后的长度，根据压蒸后的长度与初长计算出长度变化率，用计算所得的长度变化率表征高MgO水泥硬化后的体积稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

试体成型后对其进行沸煮、压蒸，这种加速水化的方式可以同时加速水泥和MgO的水化。发生在水泥浆塑性阶段的MgO膨胀无害，只有当水泥石硬化后，MgO继续膨胀将造成硬化体局部应力集中，造成破坏；上述处理可同时加速水泥和MgO膨胀，对于预测MgO膨胀可能造成的风险意义重大。