MAC-S镁质抗裂剂在超高层大体积混凝土中的应用研究

d o i :10.3963/j.i s s n .1674-6066.2023.05.006温控型镁质抗裂剂研究及其在混凝土工程结构中的应用武春阳1,高 莹1,巫元君1,张笑云1,朱国军2(1.中交建筑集团第二工程有限公司,南昌330013;2.武汉三源特种建材有限责任公司,武汉430083)摘 要: 研究了温控型镁质抗裂剂对净浆水化热㊁砂浆限制膨胀率及抗压强度的影响,并将其批量化应用于混凝土工程侧墙结构㊂数据表明:随抗裂剂掺量由4%提升至10%时,水泥净浆抑温率逐步增大至42.5%;随养护温度提高,限制膨胀率快速增大且膨胀窗口期显著降低;抗裂剂会引起砂浆试件早期(3d )抗压强度显著降低,但不影响试件养护7~60d 抗压强度;外掺6%抗裂剂,混凝土工程结构试验段较空白段温升值降低5.3ħ㊁收缩值(με)降低150㊁裂缝条数由3条降低为0条㊂关键词: 镁质抗裂剂; 水化热; 限制膨胀率; 应变R e s e a r c ho nT e m p e r a t u r eC o n t r o l l e dM a gn e s i u mB a s e dC r a c kR e s i s t a n c e A g e n t a n d I t sA p p l i c a t i o n i nC o n c r e t eE n g i n e e r i n g St r u c t u r e s WUC h u n -y a n g 1,G A OY i n g 1,WUY u a n -j u n 1,Z HA N GX i a o -y u n 1,Z HUG u o -ju n 2(1.C C C CC o n s t r u c t i o nG r o u p S e c o n dE n g i n e e r i n g C o ,L t d ,N a n c h a n g 330013,C h i n a ;2.W u h a nS a n y u a nS p e c i a l B u i l d i n g Ma t e r i a l sC o ,L t d ,W u h a n430083,C h i n a )Ab s t r ac t : T h e i n f l u e n c e o f t e m p e r a t u r e -c o n t r o l l e dm a g n e t i t e c r a c k i n g a g e n t o nh yd r a t i o nhe a t of c e m e n t s l u r r y ,l i m -i t e de x p a n s i o n r a t e o fm o r t a r a n d c o m p r e s s i v e s t r e n g t hw a s s t u d i e d ,a n d i tw a s a p p l i e d t o t h e s i d ew a l l s t r u c t u r e o f c o n -c r e t e e n g i n e e r i n g .T h e d a t a s h o w e d t h a t t h e t e m p e r a t u r e i n h i b i t i o n r a t e o f c e m e n t s l u r r yg r a d u a l l y i n c r e a s e s t o42.5%w h e n t h e d o s a g e o f c r a c k i n g a g e n t i n c r e a s e s f r o m4%t o 10%.W i t h t h e i n c r e a s e o f c u r i n g t e m p e r a t u r e ,t h e l i m i t e d e x -p a n s i o n r a t e i n c r e a s e s r a p i d l y ,a n d t h e e x p a n s i o nw i n d o w p e r i o dd e c r e a s e s s i g n i f i c a n t l y .C r a c k i n g a g e n t c a n s i g n i f i c a n t l yr e d u c e t h e e a r l y (3d )c o m p r e s s i v e s t r e n g t h o fm o r t a r s p e c i m e n s ,b u t d o e s n o t a f f e c t t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h o f s p e c i -m e n s f r o m7d t o 60da f t e r c u r i n g ;w h e n6%a n t i -c r a c k i n g a g e n t i s ad de d ,t h e t e m p e r a t u r e r i s eof t h e t e s t s e c t i o no f c o n c r e t e e ng i n e e r i n g s t r u c t u r e d e c r e a s e sb y 5.3ħ,th e s h ri n k a g e v a l u e d e c r e a s e sb y 150m i c r o s t r a i n s ,a n d t h en u m b e r o f c r a c k s d e c r e a s e s f r o m3t o 0.K e y wo r d s : m a g n e s i u ma n t i c r a c k i n g a g e n t ; h e a t o f h y d r a t i o n ; l i m i t e de x p a n s i o n r a t e ; s t r a i n 收稿日期:2023-04-24.基金项目:2022年河北省建设科技研究项目指导性计划(2022-2158)和2022年河南省住房城乡建设科技计划项目(HN J S -2022-K 24).作者简介:武春阳(1991-),工程师.E -m a i l :554686744@q q .c o m 通讯作者:朱国军(1981-),硕士,正高级工程师.E -m a i l :z g j 626@163.c o m 混凝土结构开裂问题一直是建筑行业的一大难题㊂导致裂缝发生的原因多种多样,主要包括收缩裂缝和荷载裂缝,据统计前者占比超过80%,混凝土收缩的诱因包括塑性收缩㊁碳化收缩㊁干燥收缩㊁温度收缩和自身收缩[1-3]㊂其中自身水化收缩和温度收缩又是最主要的原因㊂因此,如何从降低混凝土结构的温度收缩和自身收缩两个方面来改善混凝土开裂问题是当前行业关注的重点㊂温控型抗裂剂是一种新型的抗裂材料,可以从控制混凝土温升和补偿收缩两个方面来降低混凝土结构的开裂风险,其主要作用机理包括:温控材料降低水泥水化反应速率以及膨胀材料的缓慢水化,水化结晶体使得水泥基材料膨胀来补偿收缩㊂近年来,温控型材料的研究和应用逐渐成为国内混凝土结构裂缝控制的重点方向[4-7]㊂膨胀源主要为轻烧氧化镁,由菱镁矿烧制而成㊂与传统的钙矾石类膨胀源膨胀剂相比,轻烧32建材世界 2023年 第44卷 第5期氧化镁具有水化产物性质稳定㊁水化需水量少㊁膨胀历程可调节等优点,广泛应用于各类工程结构来降低混凝土收缩[8-11]㊂该文以温控型镁质抗裂剂为研究对象,探究其对水泥水化热㊁砂浆限制膨胀率㊁抗压强度的影响,同时,进一步以工程实体结构为对象,研究掺该材料对混凝土结构内部温升历程㊁收缩历程及抗裂效果的影响,为该产品在市场上的规模化应用提供借鉴依据㊂1试验1.1原材料1)试验研究用水泥均为P I42.5基准水泥,由中国联合水泥集团有限公司生产,其物理性能指标见表1,化学成分见表2㊂2)膨胀性能及强度试验所用砂均为I S O标准砂㊂3)温控型镁质抗裂剂(WKM)由武汉源锦建材科技有限公司生产,其化学分析见表2㊂4)工程项目混凝土配合比见表3,所用水泥为海螺P O42.5水泥;粉煤灰为Ⅱ级灰;矿粉为S95矿粉,其化学分析见表2;砂㊁石均符合相关标准要求㊂表1基准水泥的物理性能水泥标准稠度/%凝结时间/m i n初凝终凝抗折强度/M P a3d28d抗压强度/M P a3d28d基准水泥27.41652314.411.220.953.2表2原材料的化学组成w/%原材料C a O S i O2A l2O3F e2O3M g O S O3L o s s基准水泥63.1421.855.362.611.872.691.45海螺水泥58.8722.314.214.454.323.462.43粉煤灰4.8338.6240.717.312.650.734.54矿粉35.6233.2415.860.7410.212.550.23温控型镁质抗裂剂21.130.550.620.4353.22.2116.3表3混凝土配合比/(k g㊃m-3)编号水水泥矿粉粉煤灰砂碎石减水剂WKM空白段17236055607709508.00试验段17236055607709508.2241.2研究方案1.2.1水泥净浆水化热试验水泥净浆水化热的试验方法参考‘水泥水化热测定方法“(G B/T12959 2008)中相关规定进行,其区别在于标准中采用胶砂,该试验采用水泥净浆㊂这主要是因为此方法可提高空白水泥净浆温升,更有利于体现出温控材料掺量的差异性对水化热影响㊂试验环境温度和水泥净浆的入模温度均控制在(20ʃ1)ħ,抗裂剂掺量为4%㊁6%㊁8%和10%,均等量取代基准水泥,水胶比为0.4㊂1.2.2砂浆限制膨胀率试验为了探究温控型镁质抗裂剂的膨胀历程,研究在不同养护温度下砂浆试件的限制膨胀率㊂试验方法参考‘混凝土膨胀剂“(G B/T23439 2017),每个配比成型3组40mmˑ40mmˑ140mm限制膨胀砂浆试件,按规定方法拆模后测初长,分别放入20ħ㊁40ħ和60ħ的养护箱中,至规定龄期取出测试㊂1.2.3抗压强度试验温控型镁质抗裂剂对砂浆力学性能的影响试验方法参考‘混凝土膨胀剂“(G B/T23439 2017),掺量为胶凝材料用量的5%㊂1.2.4工程应用研究为验证温控型镁质抗裂剂产品的实际应用效果,以地铁项目侧墙为研究对象,试验段和空白段侧墙结构尺寸均为0.8mˑ4.5mˑ28m㊂现场浇筑的混凝土配合比如表3所示,混凝土标号为C45P8,温控型镁质42建材世界2023年第44卷第5期抗裂剂(WKM )以胶凝材料用量6%外掺添加,未添加的空白组以K B 表示㊂2 结果与讨论2.1温控型镁质抗裂剂对净浆水化热的影响研究了在20ħ入模温度条件下,掺温控型镁质抗裂剂对水泥净浆水化热的影响,其测试数据见图1㊂由图1可见,随抗裂剂掺量的提高,温峰值逐步降低,同时温峰出现时间也缓慢延长;当掺量分别为4%㊁6%㊁8%和10%时,对应净浆温峰值分别为55.1ħ㊁51.0ħ㊁48.5ħ和46.5ħ;相较于空白组,抑温率分别为31.9%㊁36.9%㊁40.0%和42.5%㊂掺该抗裂剂可显著抑制水泥水化放热速率,减小温峰值且掺量越高削弱作用越大,但从温度曲线可以发现,其也会在一定程度上延长水泥的凝结时间㊂2.2 温控型镁质抗裂剂的水化反应历程研究探究抗裂剂在不同掺量下,不同水养温度对其水化反应历程的影响,测试结果如图2~图4所示㊂图2显示试件在20ħ水养条件下,随抗裂剂掺量的增加,相同龄期下膨胀率逐步增大;但并不呈现出正比例关系,同时试件的养护龄期从7~120d 膨胀率均处于持续增长状态,且增长趋势没有放缓的趋势㊂养护龄期为120d 时,当其掺量分别为4%㊁6%㊁8%和10%时,限制膨胀率分别为0.037%㊁0.064%㊁0.071%和0.092%㊂图3显示当试件养护温度提升至40ħ时,随抗裂剂掺量的增加,相同龄期下膨胀率依旧表现出逐步增大,也不呈现出正比例关系;但养护至60d 时,限制膨胀率几乎不再增长,说明温度的提高,加速了抗裂剂的水化反应速率,使其膨胀历程缩短㊂养护龄期为60d 时,当其掺量分别为4%㊁6%㊁8%和10%时,限制膨胀率分别为0.06%㊁0.101%㊁0.121%和0.151%㊂当试件养护温度进一步增大至60ħ时,由图4可见,随抗裂剂掺量的增加,相同龄期下膨胀率依旧表现出逐步增大,也不呈现出正比例关系;但养护至28d 时,限制膨胀率几乎不再增长;说明随养护温度的提高,会逐步加大抗裂剂的水化反应速率,显著缩短其膨胀窗口期㊂养护龄期为28d 其掺量分别为4%㊁6%㊁8%和10%时,限制膨胀率分别为0.068%㊁0.116%㊁0.139%和0.171%;与试件在40ħ养护温度下的限制膨胀率终值比有一定降低,这与抗裂剂水化速率㊁晶体形成速率有关,由养护温度越高,晶体生长越快所致㊂52建材世界 2023年 第44卷 第5期2.3温控型镁质抗裂剂对砂浆力学性能的影响鉴于抗裂剂的掺量与水泥凝结时间有一定关系,研究抗裂剂掺量对砂浆试件在不同养护龄期下抗压强度的发展规律,其结果如图5所示㊂从图5可清晰发现,当抗裂剂掺量增大时,砂浆试件3d 抗压强度逐渐降低;其掺量分别为4%㊁6%㊁8%和10%时,砂浆抗压强度分别为18.9M P a㊁16.5M P a ㊁14.3M P a 和11.2M P a ,相较于空白组试件的20.6M P a ,强度比分别为91.7%㊁80.1%㊁69.4%和53.4%;其主要原因是该温控型抗裂剂延缓了水泥水化的速率,减少了试件中水泥水化凝胶产物的含量,降低了砂浆试件内部的密实程度,从而降低了早期抗压强度㊂当试件养护至7d 时,砂浆抗压强度略高于空白组,养护龄期进一步延长至60d 时,试件强度依旧与空白组相当㊂说明该抗裂剂会引起水泥基材料早期(3d)抗压强度降低,但对中后期力学性能有一定提升效果㊂2.4 温控型镁质抗裂剂在实体结构中的数据分析以实体结构中混凝土侧墙为研究对象,研究了当温控型镁质抗裂剂为外掺胶凝材料用量的6%时,试验段和空白段的温升历程及收缩历程,监测数据如图6和图7所示㊂由图6可见,试验段和空白段结构内部温峰值分别为57.8ħ和60.5ħ,考虑对应的混凝土入模温度分别为23.4ħ和20.8ħ,得出混凝土温升值分别为34.4ħ和39.7ħ㊂可见,掺抗裂剂温升值相较于空白段降低5.3ħ,说明该材料在工程结构中能起到较好的抑温作用,降低混凝土结构的温度收缩㊂此外,值得注意的是,试验段和空白段混凝土温升5ħ时间分别为12.3h 和19.8h ,说明混凝土凝结时间有一定延迟,这与净浆水化热结果相类似,该抗裂剂会延缓水泥水化反应速率㊂从图7可以看出扣除温度收缩影响后,试验段和空白段均变现为收缩状态,但后者的收缩值显然更大㊂在观测至8d 时,试验段收缩值微应变(με)为107,而空白段微应变(με)则为257,两者差值为150,说明抗裂剂有较好的补偿收缩作用,可显著降低混凝土结构的综合收缩量㊂2.5温控型镁质抗裂剂的抗裂效果评价图8为掺抗裂剂混凝土侧墙的应用效果实物图㊂从图8可见,应用抗裂剂混凝土侧墙表面光滑完整㊁混凝土密实度高,经排查,未见裂缝发生㊂统计其关键性抗裂技术指标如表4所示㊂表4 抗裂关键技术指标统计项目混凝土温升值/ħ收缩值,με裂缝条数空白段39.72573试验段34.4107由表4可见,掺抗裂剂混凝土温升值可降低5.3ħ㊁收缩率微应变降低150,试验段和空白段侧墙裂缝条数分别为0条和3条;从关键抗裂数据分析及其与混凝土结构实际裂缝控制情况均可发现该材料有较好的抗裂效果㊂(下转第47页)623结论a.在胶凝材料500k g/m3的情况下,选择46%砂率和20%粉煤灰掺量具有较好的工作性能,配制的C30自密实混凝土坍落扩展度达到685mm,18h和28d抗压强度分别达到15.4M P a和42.6M P a㊂b.试验了自密实混凝土叠合楼板制备工艺,整个制备过程无需机械振捣,降低了振捣噪音㊁提高了生产效率,生产的叠合楼板外观无蜂窝,气孔较少,表面色差小㊂参考文献[1]赵文兰.粉煤灰自密实混凝土的配合比优化设计[J].河南科学,2005,23(1):70-72.[2]吴红娟,李志国.自密实混凝土及工作性评价[J].武汉工业学院学报2004,23(2):68-72.[3]聂建国,陈必磊.钢筋混凝土叠合板的试验研究[J].工业建筑2003,33(12):43-46.[4]祁成财.预制混凝土叠合板设计㊁制作及安装技术[J].混凝土世界,2016(5):64-70.(上接第26页)3结论a.随温控型镁质抗裂剂掺量的提高,净浆抑温率逐步增大,同时凝结时间有一定延长,当其掺量为10%时,抑温率最高为42.5%㊂b.控型镁质抗裂剂的水化速率有显著的温度敏感性,温度越高膨胀率越大但同时对应的膨胀周期也越小㊂c.温控型镁质抗裂剂会降低水泥基材料早期(3d)的抗压强度,且掺量越高,负面影响越大,但对中后期抗压强度有一定促进作用㊂d.将温控型镁质抗裂剂应用于工程实体结构中,可降低混凝土温升值,降低温度收缩及补偿收缩,结构开裂情况显著改善㊂参考文献[1]缪昌文,穆松.混凝土技术的发展与展望[J].硅酸盐通报,2020,39(1):1-11.[2]周月霞,王海龙,程福星.混凝土收缩开裂机理及测试方法综述[J].材料导报,2023(S1):1-11.[3]刘雪,郭远臣,王雪,等.混凝土裂缝成因研究进展[J].硅酸盐通报,2018,37(7):2173-2178.[4]程福星,张珍杰,周月霞,等.水化热调控剂与氧化镁复掺对混凝土抗裂行为的影响[J].硅酸盐通报,2022,41(12):4273-4281.[5]李乃珍,谢敬坦,雷亚光,等.温控型混凝土膨胀剂研究[J].混凝土,2010,9(11):87-91.[6]王明,胡敏,徐可,等.隧道混凝土工程裂缝控制技术研究[J].混凝土世界,2022,8(6):66-71.[7]徐文,王育,江姚婷,等.温度场与膨胀历程双重调控抑制混凝土开裂技术[J].新型建筑材料,2014,41(1):39-45.[8]沈超,王丙垒,刘拼,等.氧化镁膨胀剂在某大体积混凝土工程中的应用[J].混凝土世界,2022,9(3):61-64.[9]张守治,王军伟,刘加平,等.轻烧氧化镁膨胀剂对水泥浆体自收缩的影响[J].新型建筑材料,2013,40(4):11-14.[10]张登科,徐智丹,刘拼,等.氧化镁膨胀剂在某地下防水工程中的应用[J].混凝土世界,2022,5(3):33-35.[11]曹丰泽,阎培渝.氧化镁膨胀剂对混凝土长期体积变化的影响[J].硅酸盐通报,2018,46(8):1126-1132.74。

基于预应力和镁质高性能混凝土抗裂剂上超长混凝土结构裂缝控制施工工法一、前言基于预应力和镁质高性能混凝土抗裂剂上超长混凝土结构裂缝控制施工工法是一种用于超长混凝土结构的裂缝控制方法，通过采用预应力技术和镁质高性能混凝土抗裂剂，能够有效防止混凝土结构在施工和使用过程中出现裂缝，提高结构的强度和稳定性。

二、工法特点1. 预应力技术：通过在混凝土中引入预应力，能够有效地抵抗外界荷载对结构的影响，提高结构的承载能力和抗裂性能。

2. 镁质高性能混凝土抗裂剂：采用镁质高性能混凝土抗裂剂作为混凝土的添加剂，能够减少混凝土收缩，防止裂缝的产生。

3. 耐久性强：该工法采用的预应力和镁质高性能混凝土抗裂剂使得结构具有较高的耐久性，能够经受长期使用和环境变化的考验。

4. 施工工艺简单：该工法的施工工艺相对简单，易于操作，能够提高施工效率和工程质量。

三、适应范围该工法适用于各种超长混凝土结构，例如大型桥梁、高层建筑以及重要工业设施等，对防止结构裂缝的产生和控制具有重要意义。

四、工艺原理该工法采用预应力技术，通过在混凝土中引入预应力，使得混凝土结构在受力时能够承受更大的荷载，减少混凝土的应力集中，从而降低结构的裂缝产生的可能性。

此外，采用镁质高性能混凝土抗裂剂能够减少混凝土的收缩，防止温度变化、干缩等因素导致的裂缝产生。

五、施工工艺1. 施工准备：包括材料准备、设备检查、工作区域清理等。

2. 预应力构件制作：根据设计要求，制作预应力构件，包括锚具的安装、预应力钢束的张拉等。

3. 镁质高性能混凝土准备：按照配比要求，将镁质高性能混凝土抗裂剂加入混凝土中，进行搅拌。

4. 施工：将混凝土倒入模板中，进行振捣、养护等工序，确保混凝土的均匀性和密实性。

5. 预应力锚固：在混凝土硬化后，进行预应力钢束的锚固工作，确保预应力的持久性和稳定性。

六、劳动组织根据工程规模和施工进度，合理组织施工人员，进行分工协作，确保施工进度和质量。

七、机具设备1. 预应力设备：包括预应力钢束、张拉机械以及锚具等。

大体积混凝土施工温度控制措施作者：李连杰杨浩来源：《世界家苑·学术》2018年第04期摘要：现场实际施工中，不可避免的会遇到大体积混凝土施工问题，而对于大体积混凝土施工而言，关键在于控制其内表温差，防止其在施工过程中因温差过大而产生温度裂缝。

对此国内外做了相当多的研究分析来解决大体积混凝土施工温控问题，本文通过现场实际施工案例，介绍了本工程在大体积混凝土施工中所采用的一系列方法及措施，为类似工程施工提供参考及指导。

关键词：大体积混凝土；温度控制；冷却水管；降温措施1、工程概况某结构工程位于沿海地带，施工期间气候炎热。

该工程主要包括筏板基础、墙身及顶板结构施工，均为钢筋混凝土结构。

筏板、墙身及顶板混凝土厚度均超过1m，且结构超长，结构形式复杂，变截面较多，混凝土开裂风险大，根据模拟计算及现场施工情况，制定相应的温度裂缝控制措施。

2、温控总体思路对大体积混凝土施工产生影响的因素质有内因和外因两方面，包括水化收缩、温度收缩、抗拉强度增长、弹性模量增长、施工工艺、温湿度、风速及基础约束条件等等。

在这些因素作用下，可能产生三类裂缝：表面裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝。

为了更好的控制温度对大体积混凝土产生的影响，必须提前依据现场情况和可能的影响因素，对混凝土施工温度进行预测，并采取一系列措施及方案，控制温度裂缝对混凝土施工质量的影响。

所以，我们可以通过控制大体积混凝土内的温度分布（即温度场变化）状态来达到预期控制目的，这包括：⑴降低混凝土最高温度和最高温升；⑵减少混凝土内和其表面的温度差，控制温度梯度使其内外温度分布均匀，控制温度应力在允许范围内。

⑶控制因基础温差过大而产生的贯穿性裂缝；⑷控制层间温差，防止因上下层温度差过大而出现层间裂缝；⑸同时降温速率也应适当控制，防止混凝土内部骤冷产生开裂。

通过以上以上各种影响大体积混凝土温控因素和形成原因分析，其控制本质就在于控制由温度产生的拉应力不大于混凝土在同期的抗拉强度，因此，大体积混凝土裂缝控制的途径有两个：一是通过原材料及配合比的优选优化控制，提高混凝土本身的抗裂性；二是施工过程中采取有效措施，减小浇筑、养护（包括表面养护和内部降温）过程中内表温度应力差，来控制其产生的影响。

引言社会经济快速发展的背景下，人口不断增加，城市地上空间资源日趋紧张，地下空间的开发利用越来越广泛。

但是地下混凝土工程一直存在着渗漏问题，其在影响地下结构使用的同时还可能降低整个建筑物的安全性，影响其使用寿命[1]。

混凝土由于其材料特性会产生塑性收缩、温度收缩、化学收缩、干燥收缩，收缩是混凝土产生非载荷裂缝的主要原因。

解决收缩变形是控制混凝土裂缝最直接有效的手段，游宝坤等[2]建议采用补偿收缩混凝土来避免或减少混凝土裂缝的产生，通过在结构中产生一定的预压应力来抵消混凝土的部分收缩应力。

目前我国标准中传统的膨胀剂有硫铝酸钙类、氧化钙类及其复合的膨胀剂，这3种膨胀剂存在水化速度较快、补偿混凝土收缩匹配性较差、膨胀可调性较差、水化需水量大、水化产物不稳定等问题。

而新型氧化镁类膨胀剂水化需水量小、水化速率慢、水化产物稳定、早期膨胀量小、后期膨胀量大、膨胀持续时间长，既能满足早期膨胀量要求又能补偿后期收缩，其可以更好地与混凝土结构的降温过程相匹配，补偿收缩效果好，是混凝土性能优化发展的重要方向[3]。

以氧化镁为主要膨胀源的镁质抗裂剂越来越多地应用到工民建地下工程中，能很好地补偿混凝土的收缩，有效防止或减少混凝土的开裂，提高混凝土的抗裂防水性能[4-7]。

因此，山东某地下工程采用镁质抗裂剂配制补偿收缩混凝土以提高主体结构的抗裂防水性能，混凝土结构抗裂防水效果良好、为同类工程提供了可借鉴的经验。

1、工程概况本地下工程位于潍坊市临朐县弥南村，地下建筑面积79825.48m2，平面横向最长尺寸约403m、纵向最长尺寸335m，如图1所示；车库部分地下一层、层高4.25m，主楼部分地下两层、层高3.0m；地下工程防水等级为Ⅰ级防水。

基础形式为筏板加柱墩基础，结构形式为钢筋混凝土框架结构体系；车库部分筏板厚400mm、挡土墙厚300mm；主楼部分筏板厚度650～1100mm不等，挡土墙厚250mm。

地下工程筏板混凝土采用C30P6、挡土墙混凝土采用C35P6。

掺氧化镁抗裂剂的海工大体积混凝土配制及应用研究余以明;徐文冰;吴柯;高凡【摘要】为防止海洋环境下大体积混凝土出现开裂,导致腐蚀加剧的现象,在不布置冷却水管的情况下按大体积混凝土配合比设计的原则,采用低水泥用量、掺入大掺量的掺合料及适量的氧化镁抗裂剂,通过配合比的优化设计及氧化镁对混凝土性能的影响分析,确定使用52%水泥、20%粉煤灰、20%矿粉、8%氧化镁抗裂剂的胶凝材料体系效果较好,所配制混凝土的工作性能、力学性能、耐久性优良,通过试验段的施工,该大体积混凝土结构未出现明显裂缝,满足海工大体积混凝土的施工要求.%To prevent mass concrete from cracking in marine environment,which may itensify the corrosion phenomenon,this project without arrangement of the cooling water pipe,according to the principle of the mix proportion design of mass concrete with low cement dosage and large dosage of admixture and adding the right amount of MgO anti-crackingagent,through the optimiza-tion of mixture ratio design and impact analysis of magnesium oxide on the properties of concrete,determine the cementious materi-al system using 52% cement,20% fly ash,20% mineral powder,and 8% magnesium oxide anti-cracking agent has good effect,the working properties,mechanical properties,and durability of prepared concrete are excellent. Through the construction of the test sec-tion,this mass concrete structure does not appear obvious cracks,meeting the technical requirements of marine engineering mass concrete construction.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】4页(P77-79,87)【关键词】大体积混凝土;氧化镁抗裂剂;配合比;裂缝【作者】余以明;徐文冰;吴柯;高凡【作者单位】中交武汉港湾工程设计研究院有限公司,湖北武汉430040;海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室,湖北武汉430040;中交武汉港湾工程设计研究院有限公司,湖北武汉430040;海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室,湖北武汉430040;中交武汉港湾工程设计研究院有限公司,湖北武汉430040;海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室,湖北武汉430040;中交武汉港湾工程设计研究院有限公司,湖北武汉430040;海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室,湖北武汉430040【正文语种】中文【中图分类】TU528.36国内掺氧化镁抗裂剂的混凝土主要应用于水电站大坝基础、船闸工程等，少量应用于建筑工程[1-2]。

总第３１７期交　通　科　技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３１７　２０２３第２期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．２Ａｒｐ．２０２３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２３．０２．０２２收稿日期：２０２２ １２ １５第一作者：陈开桥（１９７７－），男，高级工程师。

抗裂材料在桥梁主塔大体积混凝土施工中的应用研究陈开桥　陈志鹏　李勇波（中铁大桥局第七工程有限公司　武汉　４３００５６）摘　要　为研究大体积混凝土的开裂原因、开裂类型，以及常见的裂缝控制措施，文中依据某斜拉桥主塔，通过建模计算分析大体积混凝土的温度应力状态，在现场施工过程中利用镁质抗裂剂、玄武岩纤维等抗裂材料选取试验段进行研究，解决现场主塔塔柱开裂问题。

结果表明，利用氧化镁作为抗裂剂，可以有效补偿大体积混凝土的温度收缩裂纹，有效解决主塔塔柱开裂问题，从而提升工程质量。

关键词　斜拉桥　主塔　大体积混凝土　抗裂性能　温度应力　膨胀剂中图分类号　Ｕ４４５．４　Ｕ４４４ 大体积混凝土结构被广泛应用于工程建设各领域，其特性越来越受到行业关注。

混凝土是脆性材料，其抗拉强度只为抗压强度的１／１０左右，大体积混凝土结构设计通常要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。

而大体积混凝土在施工阶段由于温度变化会产生较大的拉应力，要将这种由于温度变化而引起的拉应力控制在容许范围内极为不易。

大体积混凝土配筋率偏低，如大型承台、筏板等均只在表层配置钢筋，同时由于大体积混凝土结构通常暴露在室外环境（如桥梁塔柱、墩柱等），混凝土表面及四周往往接触空气或水，施工期及使用期的环境温度变化较大，均易导致大体积混凝土结构产生相对较大的拉应力，因而大体积混凝土结构表面出现裂缝是普遍现象。

关于桥梁大体积混凝土裂缝控制的应用研究较多，但大多均是针对其中一项开展研究，如施工、材料，以及温度应力模拟等方面［１］，且未进行系统的实体应用研究，新材料应用于桥梁大体积混凝土中的仿真计算、性能研究、施工过程温度，以及应变测试等一系列研究较少［２ ４］，因而研究和掌握大体积混凝土的开裂原因、开裂类型，以及常见的裂缝控制措施对于桥梁工程建设、维护有着重要的意义。

樊韬(南京市水利建筑工程检测中心有限公司,南京210024)我国城市化进程的逐步加快，为建筑体量及规模扩展创造了条件，而施工结构配置方面以及技术操作复杂性也越来越高，其中，作为现代建筑中常见的一类施工结构，超长结构的施工应用频率也随之增长。

结合地下室施工项目进行分析可以发现，施工材料中主要采用膨胀剂作为补偿收缩材料。

随着我国膨胀剂产品研制技术的更新，结合氧化镁为核心的膨胀源类镁质高性能混凝土膨胀剂被研发出来，并大幅度在建筑工程中应用。

本次研究以此为重点展开，具体研究内容如下：某建筑工程施工总用地面积为127635㎡，实际建筑面积为263790㎡。

建筑的地表面部分共设计了10栋主楼施工项目，最高的楼层达到了17层，最低也为8层高，整个建筑的施工结构为框架式结构。

地下室的施工总长度及宽度分别为378m 和55m。

工程中，建筑的混凝土强度等级达到了C35，顶板的厚度达到了350mm。

本次工程建设中，镁质高性能混凝土抗裂剂的材料控制以及相应的配合比施工处理时，需要做好以下两项工作：3.1.1原材料的选择工程施工技术人员进行现场的抗裂剂配比时，主要选用了如下原材料：（1）水泥材料本次建筑项目中，所选用的水泥为P ·O42.5，经过现场的处理，其各项性能符合工程施工的相关标准[1]。

（2）砂项目中选用的砂材料为粗砂以及人工砂，同时还配合使用了中砂，以天然砂为主。

经过现场的实验测试后得出，砂原材料的含泥量控制在3%以下。

（3）石原材料施工所用的石头原材料为连续级配碎石，碎石的规格处于5mm～31.5mm 之间，其含泥量主要控制在15%以下。

（4）活性掺合料施工中所用的混合料主要选择了两种，一种是S95级别的磨细矿渣粉，另一种是Ⅱ级粉煤灰[2]。

（5）膨胀剂施工中采用的膨胀剂为镁质高性能混凝土抗裂剂，膨胀剂的性能指标必须与《混凝土用氧化镁膨胀剂》CBMF019-2017中所设定的各项规定相符合，以此才能确保膨胀剂的施工成效满足施工需求。

镁质高性能混凝土抗裂剂在地下室超长无缝施工中的应用樊韬
【期刊名称】《佛山陶瓷》
【年(卷),期】2022(32)8
【摘要】为进一步提升地下室工程施工质量,本次研究以实际工程为依托,分析了超长无缝施工技术应用,从材料应用视角展开,探讨了镁质高性能混凝土抗裂剂在某工程中的具体应用,旨在借此为同类型工程施工质量提升带来参考。

【总页数】3页(P120-122)
【作者】樊韬
【作者单位】南京市水利建筑工程检测中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU7
【相关文献】
1.补偿收缩混凝土在无缝设计地下室超长构件抗裂控制中的应用
2.TB-CSA抗裂防水剂在超长无缝混凝土中的应用
3.MAC-S镁质抗裂剂在超高层大体积混凝土中的应用研究
4.镁质抗裂剂在地下混凝土防水工程中的应用
5.MAC镁质高性能混凝土抗裂剂在建筑工程中的应用研究
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工程设计MgO 膨胀剂的研究最早开始于水工混凝土领域，20世纪70年代开始，我国科研人员运用MgO 延迟膨胀的特点，补偿大体积混凝土温降收缩，避免了大坝混凝土的开裂，有效控制了混凝土的应变。

基于此，研发了具有自主知识产权的“氧化镁混凝土快速筑坝技术”，这项技术在国际筑坝技术有重大创新和突破[1-3]。

与传统的膨胀剂相比，MgO 膨胀剂具有以下优点：不同活性值MgO 膨胀历程和膨胀效能具有很明显的差别，性能可设计性强；水化产物Mg(OH)2溶解度极低，稳定性好；MgO 的水化反应需水量较小。

MgO 膨胀剂由最初用于补偿温降速率较慢的大坝混凝土温降收缩，后开始不断在水工大体积混凝土以外的工程中得到试应用。

氧化镁应用前景广阔，但在推广应用时仍面临一些问题[4]。

主要表现在：MgO 膨胀剂质量控制较难，MgO 膨胀剂性能对煅烧工艺极为敏感，长期以来，混凝土用MgO 膨胀剂缺乏专门的生产线，通常采取煅烧耐火材料或水泥用的立窑或回转窑，导致产品质量难以控制，均匀性和稳定性差；菱镁矿资源相对稀缺，MgO 膨胀剂由菱镁矿煅烧制得，菱镁矿主要分布于我国的辽东半岛和胶东半岛，高品位菱镁矿主要分布在辽东半岛，是国家重点保护的稀缺资源。

MgO 膨胀剂对应用技术要求高，正是由于MgO 膨胀剂膨胀历程的可设计性较强，也使得MgO 膨胀剂应用技术变得更为重要，需要综合考虑膨胀的可控性、有效性和安全性[5]。

1试验1.1原材料试验原材料采用石门中热水泥，华能Ⅰ级粉煤灰，细度模数为2.6河砂，粒径5mm~16mm 连续级配的玄武岩碎石，骨料级配（小石：中石）=7:3，外掺减水剂（缓凝型）PCA-T2和引气剂GYQ 。

1.2配合比及试验方法参照JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》[6]，按照体积法进行外掺MgO 混凝土配合比设计。

为了对比研究轻烧MgO 在不同强度等级混凝土的工作性影响规律，水胶比分别选定为0.42、0.45、0.48和0.51，砂率固定为33%，粉煤灰掺量固定为胶凝材料总量的25%，轻烧MgO 掺量固定为胶凝材料总量的5%。