氯氧镁改性混凝土设计与应用技术研究尹汤军摘要：为了研究出适应西南地区气候的道路材料和有效的处理盐湖地区含氯氧镁的废料，文章研究出了作为道路材料的氯氧镁改性混凝土，其强度远远高于普通硅酸盐水泥混凝土，并通过加入抗水剂、粉煤灰等外加剂能显著提高其耐水性、耐磨性和收缩性。氯氧镁改性混凝土综合性能远远高于普通硅酸盐水泥混凝土，但其运输等成本较高，综合性价比为0.83，实际工程中需考虑就地取材等因素。关键词：西南地区;氯氧镁改性混凝土;性价比：U416.03A2208030引言我国西南地区普遍存在海拔高、昼夜温差大和长期温度较低等特点，这些特点对于道路工程建设存在较大困难，普遍应用在工程建设中的普通硅酸盐水泥在这样的环境下，会存在水化速率降低、凝结硬化较慢、早期强度较低和易开裂等缺点，导致道路工程提前损坏或出现诸多病害，造成资源的大量浪费。氯氧镁水泥是一种气硬性胶凝材料，与传统的硅酸盐水泥不同，氯氧镁水泥成型后能更好地抵抗因外界温度、湿度等环境变化而引起的强度和体积变化，因此将氯氧镁水泥应用在西南地区的道路建设中能显著地提高道路的使用寿命。与此同时，西南地区存在大量的盐湖，在盐湖中提取钾肥会产生大量含氯氧镁的废料，如果处理不当，将会对当地环境造成严重影响。因此，氯氧镁水泥的使用不仅能改善工程质量，还能“变废为宝”，达到环境保护的目的。但是，目前氯氧镁水泥的应用范围较为狭窄，如装饰和包装材料、耐火砖和管道中[1-2]，应用于道路施工混凝土中还很少见，主要的原因分为以下两点：（1）国内外对于氯氧镁改性混凝土的主要研究集中于耐水性[3-4]，并没有明确的技术指标表明其在道路工程施工的应用;（2）氯氧镁水泥与传统硅酸盐水泥性质存在许多差异，传统的规范和施工方案并不适用[5-6]。但在西南地区道路施工中的问题主要有原材料运输困难、温度低导致材料前期强度发展不足和后期抵抗冻融能力較低，通过以往对于氯氧镁水泥的研究[7-11]，氯氧镁改性混凝土能很好地解决上述问题，因此制定出氯氧镁改性混凝土应用于道路施工中的方案和可行性分析，是十分有指导意义的。1氯氧镁改性混凝土设计1.1配合比设计参照氯氧镁改性混凝土是以氯氧镁水泥为胶凝材料，加之砂、石、水和其他外加剂混合而成的一种材料，加入的物质及量的多少都将对材料的性能产生很大的影响，因此，本文将结合普通硅酸盐水泥的配合比设计规范，通过修正相关参数，使其能达到工程要求。普通硅酸盐水泥的设计流程图如图1所示，氯氧镁水泥混凝土相关的技术要求如表1所示。1.2配合比设计实例本次试验对于混凝土的要求为抗压强度30MPa、抗弯拉强度4.0MPa、坍落度为10～50mm，在此之前需要对氯氧镁改性混凝土的配合比进行探究，首先需要进行氧化镁含量的探究，通过控制量，改变氧化镁的含量配置不同的混凝土，测量其7d后的强度，如图2所示，从图中可以看出，氧化镁的含量与混凝土的抗压强度和抗折强度成正比，当氧化镁含量为190kg时，抗压强度和抗折强度均低于要求值，当氧化镁含量为210kg时，抗压强度达到要求，但是抗折强度未达到要求，当氧化镁含量为230kg时，抗压强度和抗折强度均能达到要求值，故在考虑经济和强度要求的条件下，选取氧化镁含量为230kg。其余原材料的用量可通过相关计算得到，如通过式（1）计算得到氯氧镁的用量为104.05kg/m3，通过式（2）计算得到最佳用水量为81.07kg/m3、含砂率为38%、砂用量754.25kg/m3和碎石用量为1230.63kg/m3。以上所有原材料的用量配比是室内试验设计的，考虑到现场施工的具体条件，需要对实验室配比进行适当的调整，最终的配比如表2所示。2氯氧镁改性混凝土应用2.1性能检测道路材料最终能否应用在实际工程之中，需要对其相关的性能进行检测，如耐水性、收缩性、抗渗性以及抗冻性等，应该需要对以上配比的氯氧镁改性混凝土进行验证。混凝土的耐水性验证是将制作好的试件先放在室内养护28d，随后将试样分别放在淡水和浓度为10%的Na2SO4溶液中浸泡28d，浸泡后将试样放在烘箱中烘干，烘干温度设置为60℃，最后测量其抗压和抗折强度及软化系数。最终得到的结果是淡水中的试样强度下降了40%左右，而Na2SO4溶液中...