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uhpc水泥基复合材料

作者: 发布时间:2022-08-08 17:46:46点击:846

信息摘要: uhpc水泥基复合材料超高性能混凝土(UltraHighPerformanceConcrete,简称UHPC)是一种强度高、韧性好、耐久性好的水泥基复合材料,由水泥基复合材料制成La...

超高性能混凝土(UltraHighPerformanceConcrete,简称UHPC)是一种强度高、韧性好、耐久性好的水泥基复合材料,由水泥基复合材料制成Larrard和Sedran1994年提出。本文研究了不同类型的水泥、硅灰、减水剂和硅灰的含量,并将水胶与常温相比较UHPC基体的流动性和强度。本实验结果有助于改进UHPC进一步提升工程实用性,UHPC常温制取技术。

1试验及原料

1.1原料

a.水泥。C1:P.O52.一般硅酸盐水泥5级;C2:研磨的P.O42.5级中热水泥。水泥的化学成分和胶砂强度见表1,表2。

b.硅灰。SF1:原貌硅灰,灰粉;SF2:半增密硅灰,灰粉;SF3:锆质硅灰,白色粉状;SF4:美国生产的白硅灰,白色粉状。硅灰的化学成分见表3。

c.减水剂。E1:聚羧酸高效减水剂,粉体;E2:含30%的液体减水剂;E3:西卡减水剂,粉体。三种减水剂的减水率均超过30%。

d.石英粉。平均粒径325目.6um,密度为2.644g/cm3。

1.试验设计方案

融合文献中UHPC考虑到每个成分的掺量类别,水胶比是0.16~0.22、硅灰选用内掺法,掺量范围为0.15~0.30;其他材料的掺量与掺合料的质量成正比。实际配合比设计如表4所示。因此,试验中有5个变量:水泥、硅灰、减水剂、硅灰和水胶。

1.3.试验制备和试验方法

根据表4的试验设计配合比,将称量好的粉末材料倒入水泥胶砂搅拌器中,缓慢搅拌2min,加入称重水后,慢速搅拌3min,如果使用液体减水剂,首先将其溶解在水中,然后将其与水一起添加到搅拌器中,搅拌5min然后完成。然后进行流动度测试,装入40mm×40mm×160mm钢模。将模具放入温度(20)±2)℃的室内,48h拆除板后,将样品放入标准水培室的水箱中,使水长到28d没关系。流动性试验参考《混凝土外加剂均质试验方法》(GB/T水泥净浆流动性试验方法8077-2012),选用上口直径36mm,下孔直径60mm,高度60mm截锥圆模。强度试验过程参考《水泥胶砂强度试验方法》(GB/T1771-1999).4kN/s试样损坏。

2结果与探讨

2.1水泥类型和水胶对比UHPC影响基体性能

为简要分析,采用原貌硅灰SF1、混合量为20%,减水剂为聚羧酸粉减水剂E讨论等级结果。

从图1中可以看出,水胶比从0开始.16到0.22、新拌基体流通性明显提升,52.5级水泥新拌基体流量为0.22时比0.16时要高出近100mm。而42.5级中热水泥新拌基体流动性明显优于52级.5级硅酸盐水泥基体,这种情况在使用三种硅灰时也很明显。这是因为52.5级水泥的粒度应低于42.5级中热水泥,比表面积大,因此水化反应需要更多的水,降低其流动性。

图2显示,两种水泥基体的抗拉强度随水胶比的变化而变化。水胶比0.16时,虽然外加剂含量高,但缺水阻碍了水泥的水化反应;另一方面,由于水胶比过低,混合过程中带入水泥浆的空气无法有效排出,增加了样品内部的缺陷,因此强度没有提升。在搅拌过程中,可以清楚地看到基体非常粘稠,很难安装,因此必须振动和成型。因此,应改进UHPC在保证良好工作特性的条件下,必须降低水胶比。水胶比为0.18和0.在20的情况下,保证了基体的流动性,降低了内部孔隙,提升了强度。水胶比为0.22时,在搅拌过程中可以看到气泡不断冒出。

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