由于用电量需求的不断提高,近年来,我国一大批水电站项目相继上马,但是大体积混凝土温度应力问题一直没有得到很好的解决。传统的温控防裂措施主要是降低水泥和骨料的温度,加冰搅拌混凝土,埋设冷却水管,分层浇注或延迟下一层浇注的时间。这些措施实施比较困难,且费用昂贵,浪费时间。为了有效的解决温控问题,中国从 80 年代后期开始研究 MgO 型延迟微膨胀混凝土,用以防止大坝裂缝,加速大坝施工进度。这项技术已经成功的应用于清溪和东风等水利工程。在低温或者高温环境下,这项技术均实现了坝的连续浇注,能简化施工措施,缩短工期,具有优良的社会和经济效益。然而,存在一些问题阻碍这项技术的广泛应用。主要原因是由于简单过时的生产工艺,难以生产出性能稳定的 MgO 质膨胀材料。另一个原因是用以生产MgO 的原材料菱镁矿分布狭窄,在 MgO 膨胀剂的生产基地与需求地之间相隔很远,长距离运输会损失产品的部分活性。本论文利用广泛分布的白云石及其他镁质矿物为原料生产新型镁质膨胀材料。设计了白云石与菱镁矿三种不同配比,制备 A、B、C 三种膨胀剂,并单独由菱镁矿煅烧制备 D 膨胀剂,用以与 A、B、C 作比较。四种膨胀材料均分别在1150℃、1200℃、1250℃下煅烧 1h。掺膨胀材料的水泥浆体在 216℃、2MPa 下压蒸 3h 以及分别在 20℃、30℃、40℃、50℃水中长龄期养护。结果表明浆体的膨胀率随着煅烧温度的升高而增加,随着膨胀剂掺量的增加及养护时间的延长,膨胀率也相应增加。150d 左右,膨胀趋于平缓。粉煤灰对膨胀具有抑制作用,且这种抑制作用随着粉煤灰掺量的增加而愈加明显。新型镁质膨胀材料比仅用菱镁矿煅烧质备的膨胀剂能较好的适应于大掺量粉煤灰的大坝混凝土。本文分析了特种 MgO 质膨胀材料的水化,其水化产物主要为 Mg(OH)2、Ca(OH)2 及 CSH 凝胶。由于膨胀剂中引入的 CaO 和 C2S 等组分及其水化产物阻止了膨胀材料中的 MgO 水化、限制了 MgO 水化生成的 Mg(OH)2的扩散和迁移、提高了膨胀材料所处位置的孔溶液碱度,使得 MgO 早期消耗少,后期有较多MgO 水化产生膨胀,且生成的 Mg(OH)2 具有较大的膨胀效能,从而使其膨胀性能比 MgO 膨胀剂 D 优越。 I<WP=5>在实验室研究的基础上,对特种 MgO 质膨胀材料进行了工业化生产试验,并对工业生产试验品进行了性能评价。所研制的膨胀材料目前正在龙滩碾压混凝土围堰上进行中间试验。特种 MgO 质膨胀材料在 30-40℃水中的膨胀过程曲线,与大坝的温度应力变化过程曲线基本吻合,能较好地满足大坝由于温度应力引起冷缩的补偿要求。