超高強混凝土配合比對力學性能影響的試驗研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，現(xiàn)代工程向著超高層、大跨和重載方向發(fā)展，傳統(tǒng)的混凝土技術己經(jīng)無法適應現(xiàn)代工程的要求。高強高性能混凝土已廣泛應用于工程建設中，而從工程結(jié)構(gòu)材料的長遠發(fā)展考慮，有必要制備強度更高、耐久性更好的超高強混凝土(SuperHighStrengthConcrete,SHSC)，因此本文對超高強混凝土的配制技術及其對力學性能的影響規(guī)律進行了深入研究。本文所指的超高強混凝土分為兩類：包括活性粉末混凝土(Reactivep

2、owderconcrete,RPC)和含粗骨料的超高強混凝土，文中SHSC特指含粗骨料的超高強混凝土。本文主要完成了以下幾方面工作：
　　1．基于最大密實度原理，根據(jù)Apolonian優(yōu)化模型，通過理論分析得到了采用水泥、硅灰和粉煤灰三元膠凝材料RPC達到最大堆積密度時各組分的配比：粉煤灰替代水泥用量的36％，硅灰替代水泥用量的23%；
　　2．通過水泥相容性試驗，確定了合適的減水劑和硅灰品種，考察了水膠比和硅灰摻量對膠凝材

3、料流動性的影響，研究了水膠比、粉煤灰、石英粉、硅灰、納米二氧化硅以及鋼纖維摻量、養(yǎng)護制度對RPC流動性及抗壓強度的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明：采用適當比例的硅灰、粉煤灰和納米二氧化硅，可提高RPC的流動性及強度，RPC中加入緩凝劑，延緩了拌合物的凝結(jié)時間，提高了試件澆筑的密實度，從而提高了RPC的強度。特別是納米二氧化硅的加入，明顯的改善了RPC的流動性，在蒸壓養(yǎng)護制度下，得到了抗壓強度為178MPa的活性粉末混凝土；
　　3．通過活

4、性粉末混凝土試件的單軸受壓試驗，研究了不同骨料、納米二氧化硅的摻入和鋼纖維摻量對活性粉末混凝土單軸受壓應力－應變關系的影響，探討了活性粉末混凝土的峰值應變、彈性模量和橫向變形系數(shù)等基本力學性能。結(jié)果表明：在0.16到0.18的較小水膠比情況下，可配制出較高強度的RPC，納米二氧化硅的摻入可更有效地提高RPC強度；鋼纖維的適量摻入對RPC強度也有一定的貢獻。試驗同時發(fā)現(xiàn)，標準砂對RPC強度的貢獻比普通河砂大；
　　4．通過10組SH

5、SC棱柱體抗壓強度試驗，得到了SHSC應力－應變關系，分析了彈性模量、橫向變形系數(shù)、峰值應力與峰值應變等基本力學性能指標，探討了砂率、水膠比、鋼纖維和材料組成與用量等對SHSC性能的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明：在膠凝材料總量不變的情況下，減少水泥用量而相應增大粉煤灰用量，改善了拌合物的流動性，同時也提高了混凝土強度；減少膠凝材料用量可大幅度降低混凝土成本，對強度沒有特別不利的影響，但SHSC的流動性降低很多；從經(jīng)濟角度考慮，SHSC與高強混