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uhpc超性能混凝土

发布时间:2021-05-03 13:10人气:

                                                                                                               
超高性能混凝土,被称为UHPC(超高性能混凝土),也被称为活性粉末混凝土(RPC,活性粉末混凝土),是过去三十年来最具创新性的水泥基工程材料,实现了出色的工程设计材料性能。跨度。 “超高性能混凝土”包括“超高”,超高耐久性和超高机械性能(压缩,拉伸和高韧性)两个方面。
 
材料成分的由来
 
最初的UHPC(即Densit)在当时(1970年代后期)使用了新的原始材料-硅粉和萘基高效减水剂,其他均为传统材料。以RPC为代表的UHPC在1990年代,引入石英粉研磨剂,高效减水剂被聚丙烯酸和聚羧酸超高效减水剂所代替。
 
在新世纪,UHPC矿物原料的研究涉及纳米二氧化硅,纳米碳酸钙,纳米碳管,磨碎或分选的超细粉煤灰,超细矿物粉,超细水泥,大米。迄今为止,由于其良好的颗粒形状(球形),高火山灰活性和成熟的商业供应,到目前为止,实际使用中最优质的矿物材料仍然是硅粉。使用其他超细矿物材料可以帮助减少硅粉的量。用普通细粉煤灰和矿物粉代替部分水泥,用玻璃粉代替石英粉,均取得了良好的效果。实际应用中,UHPC的抗压强度一般在150〜250MPa范围内,粗骨料和细骨料通常选择高强度的天然岩石,如石英,花岗岩,玄武岩等。电阻,可以使用人造骨料,例如烧结铝土矿,碳化硅,金属骨料等。纤维对UHPC增强和增韧的效果和效率的改善也取得了很大进展。
 
现在,UHPC矿物成分的定位和绿化是许多研究工作的重点,以降低UHPC的生产和制备成本,并使UHPC的碳含量更低。重庆大学的王冲等人的实验研究表明,UHPC可以使用常规方法和材料配制。他们的测试使用最大粒径为20mm的石灰石粗骨料,细度模数为2.3的中砂细骨料和900kg / m3的复合胶凝材料(50%水泥,10%硅粉,20%矿物粉和20 %石灰石粉,无纤维,水与粘结剂的比为0.16,使用普通的实验室搅拌机,所配制的混凝土坍落度可达268mm,在90天内的最大抗压强度分别达到175.8MPa和182.9MPa。 365天。东南大学研究并制定了绿色C200 UHPC(C200 GRPC)。胶凝材料由40%的水泥,25%的超细矿物粉,25%的超细粉煤灰和10%的硅粉组成,使用4%体积的钢纤维(lf = 13mm,df = 0.175mm),UHPC抗压强度,弯曲强度和断裂能分别超过200MPa,60MPa和30,000J / m2。
 
H.Yiğiter,H。Yazıcı等研究小组分别测试了普通细粉煤灰(比表面积290m2 / kg)和矿物粉(比表面积396m2 / kg),而不是水泥的20%至60%(比表面积)。 380平方米/公斤)。在20oC标准固化,100oC蒸汽固化7天和高温高压(210oC,2MPa压力)固化8小时的三种固化条件下,粉煤灰和矿物粉代替水泥对UHPC强度的影响为研究过。结果如图1和图2所示。在标准养护条件下,UHPC的7d强度随粉煤灰和矿渣置换水泥掺量的增加而降低,但28d和90d强度没有明显变化,这与巴赫用粉煤灰代替水泥的早期测试结果。经过蒸汽或高温高压固化后,无粉煤灰,无渣粉的UHPC强度大大提高。随着粉煤灰对水泥替代率的提高,强度呈下降趋势。矿渣粉替代20%水泥的强度最高。随着替换率的增加,强度降低。用粉煤灰和矿渣粉替代水泥的比例达到60%,UHPC强度仍可以达到很高的水平。因此,通过使用大量的粉煤灰和矿物粉,UHPC的水泥用量可以降低到普通高强度混凝土的水平,即350〜550kg / m3。

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