高强钢管膨胀混凝土显微结构分析

　　膨胀混凝土自问世以来，主要用于混凝土的抗裂防渗，提高混凝土耐久性，效果非常显著。膨胀混凝土本身具有体积膨胀性，使用时必然要存在一定形式的限制作用（即约束）。不同形式的约束使膨胀混凝土呈现出不同的宏观性能，并不同程度地使混凝土内部结构发生变化。本文是以圆形钢管对膨胀混凝土形成三向约束来研究混凝土性能及内部结构的特征。

　　1膨胀混凝土的膨胀机理所谓膨胀混凝土，就是采用膨胀水泥或膨胀剂配制成的混凝土。其特点是在凝结硬化过程中混凝土体积发生一定程度的膨胀，该体积膨胀在加以限制的条件下，能导入压应力，部分或全部抵消混凝土收缩变形，并在混凝土中建立一定的预压应力。本文所用的膨胀混凝土是以掺膨胀剂的方法配制的。

　　所用膨胀剂为硫铝酸盐型膨胀剂一L型膨胀剂（简称LEA）该膨胀剂反应机理如下：在有充足Ca（OH）存在的条件下，C3A3S（硫铝酸钙）按下式反应：（钙钒石）明矾石在碱和硫酸盐激发下，按下式反应：+2IKOH反应生成的钙矾石（C3A生膨胀的根源，即钙矾石是膨胀产物。但钙矾石如何形成膨胀效应，国内外学者分歧较大。概括地讲，有两种主要学派，一种是结晶膨胀学说，另一种是胶体吸水肿胀学说。结晶膨胀学说认为，膨胀是由生成的钙矾石晶体引起的，即钙矾石晶体的形成和生长产生结晶压力一即膨胀力产生了膨胀效应。胶*国家自然科学基金（59978024）。广东省自然科学基金（990792）资助项目。

　　体吸水肿胀学说则认为生成胶体尺寸的钙矾石粒子具有较大的比表面积，吸水后整体产生膨胀。综合众多，结合本课题试验中SEM照片分析，本文认为结晶膨胀学说较为合理。因为本试验SEM图片显示大量的钙矾石针柱状晶体并未观察到钙矾石凝胶体。

　　在水泥水化硬化初期（主要是塑性阶段）生成的钙矾石晶体起强度骨架作用；在水泥浆体具有一定强度后（塑性、弹性阶段），继续形成钙矾石时水泥浆体膨胀，其膨胀来源是钙矾石晶体生长时固相体积加。

　　2试验方案空白混凝土中加入不同掺量的UEA及FDN高效减水剂制成膨胀混凝土。加减水剂的目的：①弥补由于膨胀剂的加入所引起的混凝土拌合物坍落度损失；②提高膨胀混凝土强度。

　　（3）将空白混凝土及膨胀混凝土分别注入特制钢管试模中，标准养护28d后拆模。测试拆模后混凝土芯柱的宏观力学性能及显微结构。

　　特制钢管试模是根据课题需要自行设计制作的。采用

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