超高強(qiáng)混凝土配合比對(duì)力學(xué)性能影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)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(shù)己經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代工程的要求。高強(qiáng)高性能混凝土已廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中，而從工程結(jié)構(gòu)材料的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，有必要制備強(qiáng)度更高、耐久性更好的超高強(qiáng)混凝土(SuperHighStrengthConcrete,SHSC)，因此本文對(duì)超高強(qiáng)混凝土的配制技術(shù)及其對(duì)力學(xué)性能的影響規(guī)律進(jìn)行了深入研究。本文所指的超高強(qiáng)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(qiáng)混凝土，文中SHSC特指含粗骨料的超高強(qiáng)混凝土。本文主要完成了以下幾方面工作：
　　1．基于最大密實(shí)度原理，根據(jù)Apolonian優(yōu)化模型，通過(guò)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(dá)到最大堆積密度時(shí)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(guò)水泥相容性試驗(yàn)，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(duì)膠凝材

3、料流動(dòng)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(hù)制度對(duì)RPC流動(dòng)性及抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用適當(dāng)比例的硅灰、粉煤灰和納米二氧化硅，可提高RPC的流動(dòng)性及強(qiáng)度，RPC中加入緩凝劑，延緩了拌合物的凝結(jié)時(shí)間，提高了試件澆筑的密實(shí)度，從而提高了RPC的強(qiáng)度。特別是納米二氧化硅的加入，明顯的改善了RPC的流動(dòng)性，在蒸壓養(yǎng)護(hù)制度下，得到了抗壓強(qiáng)度為178MPa的活性粉末混凝土；
　　3．通過(guò)活

4、性粉末混凝土試件的單軸受壓試驗(yàn)，研究了不同骨料、納米二氧化硅的摻入和鋼纖維摻量對(duì)活性粉末混凝土單軸受壓應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系的影響，探討了活性粉末混凝土的峰值應(yīng)變、彈性模量和橫向變形系數(shù)等基本力學(xué)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(qiáng)度的RPC，納米二氧化硅的摻入可更有效地提高RPC強(qiáng)度；鋼纖維的適量摻入對(duì)RPC強(qiáng)度也有一定的貢獻(xiàn)。試驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)砂對(duì)RPC強(qiáng)度的貢獻(xiàn)比普通河砂大；
　　4．通過(guò)10組SH

5、SC棱柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，得到了SHSC應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，分析了彈性模量、橫向變形系數(shù)、峰值應(yīng)力與峰值應(yīng)變等基本力學(xué)性能指標(biāo)，探討了砂率、水膠比、鋼纖維和材料組成與用量等對(duì)SHSC性能的影響規(guī)律。試驗(yàn)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(yīng)增大粉煤灰用量，改善了拌合物的流動(dòng)性，同時(shí)也提高了混凝土強(qiáng)度；減少膠凝材料用量可大幅度降低混凝土成本，對(duì)強(qiáng)度沒(méi)有特別不利的影響，但SHSC的流動(dòng)性降低很多；從經(jīng)濟(jì)角度考慮，SHSC與高強(qiáng)混