高流動(dòng)性超高強(qiáng)纖維增強(qiáng)水泥基材料的制備及性能研究.pdf

1、近年來，礦物摻合料對(duì)水泥基材料性能尤其是力學(xué)性能及耐久性能的貢獻(xiàn)已經(jīng)逐步為廣大研究工作者所認(rèn)可。為發(fā)揮各種礦物摻合料（硅灰、普通礦粉及超細(xì)礦粉）的優(yōu)勢，制備高強(qiáng)度及超高強(qiáng)度水泥基復(fù)合材料，以礦物摻合料復(fù)摻進(jìn)行系列研究已經(jīng)被推向水泥基復(fù)合材料研究熱潮中。本文采用了超細(xì)礦粉與硅灰兩種礦物摻合料的復(fù)摻來制備高流動(dòng)性、超高強(qiáng)度的水泥基復(fù)合材料，將纖維增強(qiáng)高性能水泥基材料應(yīng)用為纖維增強(qiáng)水泥基板材，開展了初步的性能研究。主要工作內(nèi)容如下:
　

2、　 選用硅灰、普通礦粉及超細(xì)礦粉對(duì)水泥基材料流動(dòng)性能進(jìn)行研究，分別通過流動(dòng)擴(kuò)展度試驗(yàn)和流變學(xué)性能試驗(yàn)分析水泥基材料的流動(dòng)性能。結(jié)果表明，具有粒徑分布適中、表面粗糙且呈極性特性的超細(xì)礦粉能顯著降低水泥基漿體的屈服應(yīng)力與塑性粘度，大幅度提高了流動(dòng)性能，且硅灰與超細(xì)礦粉復(fù)摻時(shí)對(duì)水泥基材料的流動(dòng)性能影響較小。因此，超細(xì)礦粉與硅灰復(fù)摻可用來制備高流動(dòng)性水泥基復(fù)合材料。選用不同流體模型對(duì)流變學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合效果分析時(shí)得出，HershelBulkle

3、y(赫-巴流體)模型適用于描述低水膠比水泥基漿體與砂漿的流變學(xué)行為，可用來擬合流變學(xué)方程與計(jì)算流變學(xué)性能參數(shù)。
　　 選用硅灰、普通礦粉及超細(xì)礦粉制備水泥基材料，分析對(duì)比了三種礦物摻合料對(duì)水泥基材料力學(xué)性能的影響，通過XRD、BET及化學(xué)結(jié)合水含量分析硬化水泥基漿體的水化產(chǎn)物、孔徑分布與孔隙率及水化程度。分析結(jié)果顯示，與普通礦粉及硅灰相比，超細(xì)礦粉具有較高的水化活性，能加快水泥水化及二次水化反應(yīng)速率;BET試驗(yàn)分析結(jié)果說明同齡期

4、時(shí)摻加超細(xì)礦粉漿體的最可幾孔徑與累積孔隙率均小于摻加普通礦粉漿體及純水泥漿體。化學(xué)結(jié)合水含量分析發(fā)現(xiàn)，蒸汽養(yǎng)護(hù)制度能顯著提高水化程度，但是降低了后期水泥水化反應(yīng)速率。超細(xì)礦粉具有水化活性高，在水泥材料中細(xì)化孔徑、增加材料密實(shí)度，提高水泥基材料強(qiáng)度，可用于制備高強(qiáng)度及超高強(qiáng)度的水泥基復(fù)合材料。
　　 選用不同體積摻量的微細(xì)鋼纖維，經(jīng)兩種不同養(yǎng)護(hù)制度制備高韌性、超高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。通過力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn)，鋼纖維摻量為1.5