摘 要

水泥作为一种大宗建筑材料，在各行各业都有着广泛的应用。混凝土的开裂往往是由水化硬化过程中的自收缩、干燥收缩和温降收缩引起的, 经常造成工程质量事故。膨胀剂有效抑制水泥收缩开裂的途径是在水化过程中所产生的体积膨胀来补偿水泥基材料的收缩。由于传统膨胀剂的水化快、产物不稳定、需水量大、养护环境苛刻、可调整性差等，很难满足现代工程应用要求，而MgO膨胀剂则不存在上述缺点，通常的制备手段是通过煅烧来制得不同的MgO，但通过此方法制得的MgO膨胀剂产品型号过多，影响实际使用，难以实现精准调控其水化性能的目的。近来，通过包覆来对MgO进行改性越发受到关注，但寻找合适的包覆材料则成为了研究的关键，本文采用甲基丙烯酸羟乙酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的聚合产物来包裹MgO，从而起到改性的作用。

关键词：MgO 膨胀剂 改性

In-situ polymerization modification of magnesium oxide expansion agent

Abstract

As a kind of abundant construction material, cement is extensively used in all professions and trades. The cracking of concrete is often caused by the self-shrinkage, drying shrinkage and temperature drop shrinkage during hydration and hardening process, which often results in engineering quality accidents. The effective way for expansion agent to restrain shrinkage cracking of cement is to compensate shrinkage of cement-based materials by volume expansion during hydration process. The traditional expansion agent is difficult to meet the requirements of modern engineering application because of its rapid hydration, unstable products, large water demand, harsh maintenance environment and poor adjustability. However, the magnesia expansion agent does not have the above shortcomings. Usually, different magnesia is prepared by calcination, however, there are too many types of magnesium oxide expansion agent produced by this method, which will affect the practical use and make it difficult to accurately regulate its hydration properties. Recently, the modification of magnesium oxide by coating has attracted more and more attention, but finding suitable coating materials has become the key to the research. In this paper, the polymerization products of hydroxyethyl methacrylate and polyethylene glycol diacrylate were used to coat magnesium oxide, so as to play the role of modification.

Keywords: MgO; expansion agent; polymerization

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2混凝土体积收缩及解决方案 1

1.2.1 自收缩 1

1.2.2 干燥收缩 1

1.2.3 温降收缩 1

1.3膨胀剂 2

1.4 MgO膨胀剂 3

1.4.1 MgO膨胀剂的发展 3

1.4.2 MgO膨胀剂的改性 3

第二章 实验方案 6

2.1实验原料 6

2.2 实验方法 7

2.2.1 聚合物的配制 7

2.2.2 MgO的改性 7

2.2.3 柠檬酸法测MgO活性 8

2.2.4 净浆试件成型 8

2.2.5 试件膨胀率测定 9

第三章 实验结果与讨论 10

3.1 实验结果 10

3.1.1 活性指数 10

3.1.2 比表面积、孔结构 11

3.1.3 水化热 14

3.1.4 膨胀性能 18

3.1.5 红外光谱 24

第四章 结论与展望 25

4.1 结论 25

4.2展望 25

参考文献 26

致谢 28

第一章 绪论

1.1前言

古罗马人早在公元前就开始利用火山灰、石灰和混合料浆加人砖块、石渣、天然卵石等制成混凝土。利用这种混凝土建成的各式各样的建筑，如距今已有2000年左右的历史的万神庙、古罗马竞技场等，其整体结构或主要部分至今依然完好。我国也有利用火山灰和石灰筑造的部分长城和城墙，而且进一步利用人造火山灰——烧黏土或红砖粉拌合石灰，在明代和清代建成各种储水和输水建筑，其功效也历经考验。随着历史的发展，石灰火山灰胶凝材料逐步被天然水泥和波特兰水泥所取代^[1]。波特兰水泥于1824年问世以来的近两百年时间里，生产技术和研究水平得到迅速发展，逐渐成为当代最主要的结构工程材料，也成为世界上最大宗的人造材料之一，人类文明也因此不断得到进步。

1.2混凝土体积收缩及解决方案

混凝土开裂往往是由水化硬化过程中的自收缩、干燥收缩和温降收缩引起的, 经常造成工程质量事故。因为作为一种水硬性的胶凝材料,由于自身的水化反应的存在，会不断向周围环境介质失水而造成体积收缩。

1.2.1 自收缩

水泥水化需要消耗水，但在与外界隔绝的条件下，水泥继续水化只能不断的消耗其内部的水分，使其内部相对湿度减小而引起体积收缩变形，称为自收缩。

1.2.2 干燥收缩

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