超高性能混凝土在中国的研究和应用

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超高性能混凝土的研究与应用前景

超高性能混凝土的研究与应用前景

超高性能混凝土的研究与应用前景超高性能混凝土(UHPC)是一种新型的混凝土,相较于普通混凝土具有更高的强度、更优异的耐久性和更佳的施工性能。

在建筑结构、桥梁、道路、隧道等领域,UHPC已经得到广泛的应用。

UHPC的研究始于上世纪80年代,最初由法国CBR公司研究开发,后逐渐发展壮大。

UHPC的主要成分由水泥、矿物质粉末、硅烷、钢纤维等组成,其中硅烷是该材料的关键成分之一,能够提高混凝土的强度和耐久性。

UHPC研究的目的是通过材料的优化设计,提高混凝土的性能,增强其抗压、抗弯、抗拉的能力,减少开裂等缺陷,从而满足人们对建筑材料的高强性能、高耐久性、高节能性、高可靠性、高安全性的需求。

在建筑结构领域,UHPC已经实现了全新的创新应用,例如:一下深入探讨UHPC的研究和应用前景。

一、UHPC在建筑结构中的应用前景1.预制混凝土构件:UHPC可以制作出各种形状、细腻质地的混凝土构件,使用UHPC制作的预制构件具有高强度、高密度、高耐久性和高加工性能,能够提高建筑的整体稳定、耐久性和安全性。

2.结构加强和加固:在建筑结构加固和加强领域,UHPC可增强构件的承载能力并修补损伤,提高结构的安全性和耐久性,尤其适合在较大跨度、高桥墩及独特造型的工程中大量使用。

3.地下隧道和地铁站:UHPC具有防水、防火、抗震、耐磨和高温等优秀特性,因此在地下挖掘隧道和地铁站中 UHPC应用广泛。

4.防爆墙体:UHPC用于制作防爆墙体时,可以有效地吸能分散冲击力,而且混凝土防爆墙体中添加钢纤维等材料时,可以有效地防止墙体裂缝,从而提高防护能力。

5.桥梁结构:由于UHPC具有极高的强度和耐久性,因此在桥梁结构领域中的应用也越来越普遍。

被广泛应用于制作桥墩、桥台、梁等建筑物结构。

6.大型商业建筑: UHPC在建筑领域已经可以完全替代传统的预制板、钢铁等材料,可以制作出更具有魅力和可持续性的文化城市建筑,例如:楼宇外墙、雕塑、纪念碑等。

超高性能混凝土国内研究及应用现状

超高性能混凝土国内研究及应用现状

超高性能混凝土国内研究及应用现状1、国内研究现状1993年,我国国家自然科学基金八五重点项目“高强与高性能商品混凝土的结构与力学性态研究”正式启动,共投入经费110万元,分别由清华大学、铁道科学研究院、中国建筑材料研究院和重庆建筑大学共同承担。

其中,由蒲心诚教授负责的90MPa-110MPa高性能商品混凝土研制工作,经过多年的研究,研究成功强度等级最高达150MPa的超高强高性能商品混凝土,研究表明,其流动性良好、耐久性优异,通过收缩补偿,其体积稳定性也很高。

对于国际上近年来出现的RPC,清华大学最早开始研究,随后湖南大学、北京交通大学、东南大学、中南大学等单位也对RPC的配合比、成型工艺进行了系统研究。

北京交通大学自1999年以来,对在常规的搅拌工艺条件下矿物掺合料、纤维品种与掺量、养护制度等问题进行了大量的试验研究。

在材料研究的基础上,设计了铁路桥梁中常用的T梁、箱梁、槽梁、无配筋RPC200空心板,并将RPC制品应用于实际工程中;重庆大学蒲心诚教授曾用碱矿渣商品混凝土技术制成了28d抗压强度为100MPa,110MPa,120MPa的UHPC,一年后强度增至132MPa;而湖南大学通过掺硅灰、高效减水剂和钢纤维并加热养护的技术途径配制了抗压强度高达298.6MPa的超高强钢纤维商品混凝土,这是目前我国超高强商品混凝土研究的最高强度记录。

2、国内应用现状我国从1992年开始引进UHPC这一概念,在研究中己取得突破性进展。

近十年来,UHPC己在很多工程中得以成功应用,例如北京首都国际机场、中华世纪坛、上海南浦大桥、金茂大厦等,并将在今后逐渐代替一百多年来普通商品混凝土在绝大多数工程中的使用。

以下为UHPC在国内应用的部分经典实例。

石景山转体斜拉桥隔离带北京市五环路石景山转体斜拉桥隔离带,采用了形状尺寸为2000mmxl200mmx60mm的无配筋RPC空心板,板内有直径为40mm的圆孔可切、可锯。

超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用

超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用

超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用超高性能混凝土是近年来建筑领域的一项新技术。

它是由一些特殊的材料组成,可提供优异的力学性能。

相比传统混凝土,它具有更高的强度、更高的耐久性、更高的抗裂性和更高的耐腐蚀性。

因此,超高性能混凝土在建筑工程中的应用越来越广泛。

本文将介绍超高性能混凝土在建筑工程中的应用及其研究进展。

1. 强度优化结构超高性能混凝土具有极高的抗压强度和抗拉强度,因此在建筑工程中可以用来优化结构设计。

例如,在高层建筑中,可以使用钢-混凝土组合结构和超高性能混凝土结构,以提高建筑的抗震性和承载能力。

此外,在桥梁等重要结构中,超高性能混凝土也可以用来增强结构的强度和稳定性。

2. 耐久性提高超高性能混凝土的耐久性能比一般混凝土强得多。

它不仅能够抵御化学腐蚀,而且能够抵御高温和高压力的影响。

因此,在建筑工程中,超高性能混凝土可以用于制作耐久性要求较高的结构构件。

例如,在水处理厂或海洋钻井平台等特殊场合,超高性能混凝土可以用来制造具有防腐蚀和防高温性能的构件。

3. 美学和设计性能超高性能混凝土在建筑领域的另一个重要应用是在设计和美学方面。

由于超高性能混凝土具有各种表面纹理和色彩,因此可以在建筑立面、地面和天花板上进行各种设计,以提高建筑的美观度。

在现代建筑中,超高性能混凝土的应用越来越广泛,很多建筑师正在探索创新的超高性能混凝土设计。

4. 研究进展目前,超高性能混凝土的研究进展主要集中在以下几个方面:(1)研究超高性能混凝土中的材料性能和力学性能。

(2)探索超高性能混凝土的成型和养护技术,以实现其工业化生产。

总之,超高性能混凝土在建筑工程中的应用前景广阔。

随着技术的不断进步和研究的深入,我们相信超高性能混凝土将会在未来的建筑工程中扮演更加重要的角色。

超高强高性能混凝土在我国的研究与应用

超高强高性能混凝土在我国的研究与应用

0 前言本文所指的超高强高性能混凝土是指强度达到100~149MPa 范围,可泵送、耐久性能优异的一种混凝土。

这是重庆大学蒲心诚教授在超高强高性能混凝土一书中提出的混凝土分类观点,根据其工作性能差异又可分为流态超高强混凝土和高流态超高强混凝土。

笔者认为,由于具有良好的可泵送性能,对于现浇混凝土结构,这种混凝土是这一强度范围内性能最优异的选择。

1 超高强高性能混凝土在我国的研究现状近年来,超高强高性能混凝土的研究得到迅猛发展。

研究主要集中在超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现和耐久性能表现这三个方面。

1.1 超高强高性能混凝土的强度重庆大学蒲心诚教授及其博士生王冲等人对超高强高性能混凝土的制备方法以及性能进行了比较系统的研究[1],在国内较早提出了系统的超高强高性能混凝土制备方法,采用硅酸盐水泥+活性矿物掺合料+高效减水剂的技术途径,在国内最早制备出28d 抗压强度达到140MPa 的超高强高性能混凝土。

这一强度实现的技术途径,也是当前国际最为通用的技术途径。

超高强混凝土水灰比一般≤0.3,但是在类似的胶凝材料体系下,并不是水灰比越小,强度越高。

混合物的匀质性和流动性也会严重影响硬化混凝土的强度,匀质性和流动性越好,成型试件的缺陷越少,混凝土的强度也会越高。

超高强高性能混凝土在我国的研究与应用高育欣,吴业蛟,王明月(中建商品混凝土成都有限公司,成都 610052)[摘 要]调查了国内近二十年来超高强混凝土的研究和应用情况,对超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现、耐久性能表现进行了总结归纳;对目前国内超高强混凝土的应用工程进行了调查,提出了超高强高性能混凝土大批量工程应用需要解决的问题,并进行了初步探索。

[关键词]超高强混凝土;高性能混凝土;应用Research and application of ultra-high strength high performance concrete in chinaGao Yuxin, Wu Yejiao, Wang Mingyue(CSCEC READY MIX CO., LTD, Chengdu,610052)Abstract: This paper ased on a survey of domestic research and application of ultra-high strength high performance concrete in the past 20 years, a review work about this area of strength realization, workability and durability is introduced. Besides, the problem concerning the mass practical application needed to solve is raised and preliminarily put forward.Key Words : ultra-high strength concrete; high performance concrete; application1.2 超高强高性能混凝土的工作性能对于超高强高性能混凝土的工作性能,蒲心诚教授等人的研究证明,高效减水剂起着主导作用,是超高强高性能混凝土流态化的基础。

超高性能混凝土在中国的研究和应用

超高性能混凝土在中国的研究和应用

超高性能混凝土在中国的研究和应用一、本文概述随着建筑行业的快速发展和工程要求的日益提高,混凝土作为一种重要的建筑材料,其性能优化和创新研究显得尤为关键。

在此背景下,超高性能混凝土(UHPC)作为一种具有优异力学性能和耐久性的新型混凝土,在中国的研究和应用逐渐受到了广泛关注。

本文旨在全面概述超高性能混凝土在中国的研究现状、应用领域以及未来发展趋势,以期为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和启示。

本文将介绍超高性能混凝土的基本概念、特点及其与传统混凝土的区别。

随后,将重点综述中国学者和工程师在超高性能混凝土制备技术、性能优化以及工程应用方面的研究成果和实践经验。

还将讨论超高性能混凝土在桥梁、建筑、道路等领域的具体应用案例,并分析其在实际工程中的优势和挑战。

本文将展望超高性能混凝土在中国未来的发展趋势,探讨其在绿色建筑、智能化施工等方面的潜在应用前景。

通过本文的阐述,希望能够促进超高性能混凝土在中国的研究和应用进一步深入,为推动建筑行业的可持续发展和创新发展贡献力量。

二、UHPC的基本性能超高性能混凝土(UHPC)是一种具有极高力学性能和耐久性的新型水泥基复合材料,其基本性能远超传统混凝土。

UHPC的抗压强度通常超过150 MPa,而其抗折强度更是高达30 MPa以上,这使得UHPC在结构应用中展现出极高的承载能力。

UHPC的弹性模量高,收缩和徐变小,这使得结构具有更好的变形性能和更高的耐久性。

UHPC的微观结构紧密,孔隙率低,这使得其抗渗性和抗化学侵蚀性能显著提高。

因此,UHPC在恶劣环境下,如高湿度、高盐度、高腐蚀性环境中,仍能保持较好的性能稳定性。

除了优良的力学性能和耐久性,UHPC还具有良好的工作性能。

其流动性好,易于泵送和浇筑,可以在复杂结构中实现精确的成型。

UHPC 的硬化速度快,早期强度高,这使得施工周期大大缩短,提高了工程效率。

UHPC以其卓越的力学性能、耐久性和工作性能,在中国的基础设施建设、桥梁工程、建筑修复等领域得到了广泛的应用和研究。

超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用

超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用

超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用【摘要】本文主要介绍了超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用。

在首先对超高性能混凝土的背景进行了介绍,阐明了其在建筑领域中的重要性和发展趋势;其次探讨了研究超高性能混凝土的意义,指出其对提高建筑工程质量和可持续发展具有重要意义;最后明确了本文的目的和内容。

在详细讨论了超高性能混凝土的特点,并分别从建筑结构、桥梁工程、海洋工程和地下工程等方面阐述了超高性能混凝土的应用情况。

在总结了超高性能混凝土的优势和应用前景,并提出了未来发展和改进建议。

通过本文的研究,可以进一步推动超高性能混凝土在建筑工程中的应用和发展,为建筑行业的可持续发展做出贡献。

【关键词】超高性能混凝土、建筑工程、研究、应用、特点、结构、桥梁工程、海洋工程、地下工程、总结、展望未来、建议、改进建议1. 引言1.1 背景介绍超高性能混凝土(UHPC)是一种具有极高抗压强度、耐久性和耐久性的新型建筑材料,具有优越的性能特点。

在建筑工程中,UHPC 可以大幅提高结构的承载能力和抗震性能,同时减少结构体积,提高结构的美观性和耐久性,极大地推动了建筑结构设计的发展。

在桥梁工程中,UHPC可以制作出更加轻巧、耐久和抗冲刷的构件,大幅提升桥梁结构的安全性和可靠性。

在海洋工程中,UHPC可以制作出防止海水侵蚀的耐久构件,保障海洋工程设施的长期稳定性。

在地下工程中,UHPC可以制作出更加耐磨、耐化学侵蚀的构件,保障地下工程结构的安全和稳定性。

研究和应用UHPC在建筑工程中具有重要意义,有助于提高建筑结构的性能和安全性,推动建筑工程的可持续发展。

1.2 研究意义超高性能混凝土是一种具有极高抗压强度、耐久性和耐久性的新型建筑材料,被广泛应用于建筑工程领域。

研究超高性能混凝土在建筑工程中的应用具有重要的意义。

超高性能混凝土的使用可以大大提高建筑结构的承载能力和耐久性,能够有效地延长建筑物的使用寿命。

超高性能混凝土具有较高的抗渗性和抗冻融性能,可以有效地减少建筑物因渗水而导致的损坏。

超高性能混凝土的研究及其应用综述

超高性能混凝土的研究及其应用综述

超高性能混凝土的研究及其应用综述摘要:超高性能混凝土(UHPC)属于一种新型的复合材料,有着优异的耐久性、强度以及韧性,能够适应不同工程的要求,具备十分广阔的发展与应用前景。

近年来,在建筑领域全面发展影响下,我国对于超高性能混凝土的探索与研究力度不断加大,已经成为热点研究领域。

本文就结合UHPC研究情况,针对其定义、制备技术、受力性能、应用等进行简单介绍,为该复合材料应用提供一定参考。

关键词:超高性能混凝土;性能;应用引言:近年来,随着社会经济发展速度不断增加,地下结构与桥梁工程等现代工程寿命要求越来越长,与工程相关的标准不断增多,对于混凝土等材料性能提出更高的要求。

在这种背景下,超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete)应运而生。

超高性能混凝土是依托堆积密度最大化原理制备而成的一种材料,与传统混凝土相对比,有着耐久、超高强度等优势,特别是在后续钢纤维加入后,其整体强度有着十分明显提高。

基于这种特征,UHPC被广泛使用到超高层建筑、大跨度的桥梁以及桥涵隧道等各种领域当中,在国防、市政领域也有着优异使用前景。

鉴于此,本文从UHPC的制备、性能、应用等几个方面进行分析。

一、UHPC的定义对于UHPC虽然并没有较为统一、完整的标准或者界定,但是从总体层面分析,其属于一种比传统高性能混凝土力学性能(即耐久与强度)更加优秀的水泥基复合材料[1]。

对于UHPC材料本质,现有两种观点,一种是认为UHPC仍旧属于混凝土,其中“C”即Concrete就是混凝土;另一种则认为其是一种与传统混凝土不相同的水泥基材料,“C”则是指(Cement-based Material)水泥基材料。

在2004年第一届国际UHPC会议当中,大部分专家都认可第二种说法。

因此,虽然UHPC仍旧继续使用过往混凝土名字,但是却可以将其理解成为一种全新的水泥基建筑材料[2]。

二、UHPC的制备(一)制备过程(1)原材料通常使用42.5级以上的各类水泥;石英砂,类型包括粗砂、细砂与中砂;硅灰,其主要成分包括二氧化硅与氧化钙,是由硅灰石矿石全面研磨粉碎形成的。

超高性能混凝土在装配式建筑施工中的应用研究

超高性能混凝土在装配式建筑施工中的应用研究

超高性能混凝土在装配式建筑施工中的应用研究随着社会经济的发展和人口的增加,对于建筑行业提出了更高效、更节能、更环保的要求。

而传统的建筑材料无法完全满足这些需求,因此需要寻找一种新型材料来满足这些要求。

超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete, UHPC)作为一种新型材料,在装配式建筑施工中展现了巨大的应用潜力。

本文将重点探讨超高性能混凝土在装配式建筑施工中的应用研究。

1. 超高性能混凝土介绍超高性能混凝土是一种由特殊原料混合而成的具有极高抗压强度和卓越耐久性的新型建筑材料。

其主要特点包括:强度高、密实性好、耐久性优异、抗开裂性强以及自拔裂监测等。

与传统水泥相比,超高性能混凝土具有更低的渗透率,并且可以通过调整其成分以适应不同设计要求。

2. 装配式建筑的特点装配式建筑是指在工厂进行预制构件加工,然后经过现场组装而成的一种高效、环保的建筑方式。

与传统施工相比,装配式建筑具有以下特点:缩短施工周期、提高施工效率、减少人力资源浪费、降低对环境影响、灵活性强以及承重能力可调节等。

3. 超高性能混凝土在装配式建筑中的应用3.1 墙体结构超高性能混凝土在装配式建筑中可以作为墙体结构的主要材料。

由于其抗压强度高,在较薄墙体中使用超高性能混凝土可以实现更大的开间尺寸,减少了柱子和横梁的使用量。

此外,超高性能混凝土还具有良好的隔热性能,可以有效地节约能源。

3.2 地板系统超高性能混凝土也可以应用于装配式建筑地板系统中。

其卓越的抗压强度和自重轻的特点使得它成为替代传统钢筋混凝土地板的理想选择。

采用超高性能混凝土地板可以大大缩短施工周期,并降低工人劳动强度。

3.3 结构连接部件超高性能混凝土的高强度和耐久性使其成为装配式建筑中结构连接部件的理想材料。

通过使用超高性能混凝土制作连接部件,可以提高装配式建筑的整体抗震性能,并保证结构稳定性。

此外,超高性能混凝土还具有较好的耐久性,有效延长了建筑物的使用寿命。

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超高性能混凝土在中国的研究和应用
摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也越来越迅速。

超高
性能混凝土作为一种新型水泥基材料,具有强度高,耐久性优异的优点。

本文综
述了超高性能混凝土在中国的研究和应用。

使用常规辅助性胶凝材料取代水泥和
硅灰,在普通工艺下,也可制备出满足性能要求的超高性能混凝土。

硅灰和纳米
二氧化硅可加速超高性能混凝土胶凝材料的水化速度,但矿粉延缓了超高性能混
凝土胶凝材料的水化速度。

超高性能混凝土具有均匀致密的微观结构。

超高性能
混凝土的抗拉、抗弯、抗剪、粘结强度、峰值应变等均远大于普通混凝土,掺入
钢纤维可显著增大超高性能混凝土的韧性。

超高性能混凝土的抗冻性和抗锈蚀性
能均优于普通混凝土。

自从中国2005年第一次将超高性能混凝土应用于工程中,超高性能混凝土已经广泛应用于电缆槽盖板、高速铁路、地铁、桥梁、挂檐板和
人行道盖板中。

关键词:超高性能混凝土;中国;研究和应用
引言
相对于普通混凝土,超高性能混凝的力学性能、耐久性能等提高显著。

近年来,其在工程领域尤其是特殊工程领域逐步得到应用。

目前,我国针对高性能混
凝土的研究主要集中在原材料与制备养护工艺、力学性能、耐久性能等方面,尚
未形成系统、大规模的研究,一定程度了延缓了其在工程领域中的进一步推广。

本文基于对现有文献的总结分析,对目前超高性能混凝土研究内容与方向进行了
梳理归纳,并对未来研究方向与内容进行了展望。

随着未来高、大、深等超级工
程的建设,超高性能混凝土将具有更广阔的研究空间和应用前景。

1 原材料与制备养护条件
一直以来,研究人员都在尝试通过在原料中加入钢纤维、钢渣粉、稻壳灰等
材料以提高超高性能混凝土的强度,或者用超细粉煤灰、钢渣粉、稻壳灰等材料
作为替代材料以减少水泥、硅灰的用量,不仅节约成本、利于环保,而且能将超
高性能混凝土更好的应用于工程中。

用水泥、硅灰和超细粉煤灰以1∶0.25:(0.3-0.4)的胶凝材料比例,且水胶比小于0.16,通过100℃的热水养护制
备了超高性能混凝土,当胶砂比为1.2时,超高性能混凝土具有最佳的强度,
不掺钢纤维时的混凝土抗压强度达到200MPa,掺入3%(体积分数)长径比为60的钢纤维,混凝土的抗压强度接近250MPa,抗折强度达45MPa。

水泥、硅灰、
超细粉煤灰和钢渣粉做胶凝材料,用天然细沙取代标准砂,掺入2%的钢纤维,
在0.18水胶比下制备了超高性能混凝土,经90℃热水养护的超高性能混凝土抗
压强度达到了152MPa,抗折强度可达27.9MPa。

稻壳灰代替硅灰,当低温稻壳
灰掺量为50%,在100℃热水养护条件下,活性粉末混凝土的抗压强度可达115.1MPa。

剔除了硅灰,制备了超细水泥超高性能混凝土。

当矿粉掺量为30%,粉煤灰掺量为10%时,用超细水泥制备的超高性能混凝土抗压强度最大,流动度
最高,超高性能混凝土的生产成本较低。

当水胶比小于0.18,砂胶比为0.9左右,骨料为0.16-0.63粒径范围时,超高性能混凝土的抗压强度较高。

但是,为了增大辅助性胶凝材料的火山灰活性,提高超高性能混凝土的强度,传统的制
备工艺往往需要热养护,使得超高性能混凝土的应用局限于预制构件,大大限制
了超高性能混凝土的应用。

为了克服这个缺点,近年来,人们采用标准养护条件
制备超高性能混凝土。

用60%复合超细辅助性胶凝材料取代水泥和硅灰,并采用
天然黄砂作为骨料,采用三种养护制度(标准养护、蒸汽养护和蒸压养护),成
功制备出了抗压强度大于200MPa的超高性能混凝土。

大量使用矿物掺合料,并
掺入最大粒径为20㎜的粗骨料,采用常规搅拌、成型、养护工艺配制出了超高
性能混凝土。

当采用水胶比为0.16,胶凝材料总量为900㎏/m3(50%水泥,10%硅灰,20%磨细矿粉,20%石灰石粉),合适掺入减水剂和缓凝剂时,混凝土最
大坍落度为268㎜,90d抗压强度为175.8MPa,365d抗压强度为182.9MPa。

大量掺入辅助性胶凝材料,采用普通工艺,在标准养护制度下,制备出了抗压强
度为220MPa、抗折强度为70MPa的超高性能混凝土。

由于混凝土的生产制备会
增加能源的消耗,加剧环境污染,为了减少环境污染,将铁矿石残渣回收利用,
用铁矿石残渣作为骨料,研究了两种不同养护制度下超高性能混凝土的性能,研
究结果表明,用铁矿石残渣100%取代天然骨料显著降低了混凝土的工作性和抗
压强度。

然而,当铁矿石掺量不超过40%时,对于标养90d的试件,掺铁矿石的
试件强度和不掺铁矿石的试件强度相当;对于蒸汽养护2d的试件,和不掺铁矿
石的试件相比,掺铁矿石的试件抗压强度减小了11%,抗折强度增大了8%。

2 水化过程和微观结构
关于超高性能混凝土胶凝材料的水化过程,国内也有一些研究,主要集中在
标准养护制度下超高性能混凝土胶凝材料的水化过程。

三元正交设计下水泥-硅灰-矿粉胶凝体系下超高性能混凝土胶凝材料的水化过程。

研究结果表明,在标准养护制度下,硅灰改变水化的诱导期,减小了加速期出现的时间。

硅灰用量为15%
的混合物放热速率超过了不掺硅灰和矿粉的混合物,当硅灰用量从0%增大到15%时,加速期从7.23h降低到了4.77h。

然而,当硅灰用量增大到30%,水化放
热速率变慢,加速期增大到了6.37h。

矿粉主要延缓了潜伏期和加速期,掺入矿粉的混合物放热峰比纯水泥体系混合物出现的晚,当矿粉用量分别为25%和50%时,加速期分别为9.95和9.8h。

研究了纳米二氧化硅对超高性能混凝土水化
过程和微观结构组成的影响。

研究结果表明,掺入纳米二氧化硅改变了超高性能
混凝土胶凝材料的水化过程,由于纳米二氧化硅的火山灰效应和成核效应,随着
纳米二氧化硅掺量的增大,水泥水化的加速期和减速期都提前了。

掺入纳米二氧
化硅,也优化了超高性能混凝土的孔结构。

随着纳米二氧化硅的掺入,超高性能
混凝土的孔隙率和平均孔径减小。

和不掺纳米二氧化硅的超高性能混凝土相比,
掺入纳米二氧化硅超高性能混凝土的微观结构更均匀致密。

然而,当纳米二氧化
硅用量5%时,由于纳米二氧化硅的结团效应,不利于超高性能混凝土的微观结
构形成。

采用纳米压痕技术,研究了超高性能混凝土的微观性能。

研究结果表明,占据一半浆体体积的水化产物是由高硬度的水化相,大量未水化的水泥和粉煤灰
比水化产物具有更高的力学性能,可作为微骨料填充混凝土的孔隙,提高超高性
能混凝土的强度。

而且,临近骨料或纤维表面的浆体力学性能和浆体性能相近,
表明超高性能混凝土具有紧密的界面过渡区。

超高性能混凝土的水化产物主要为Ⅲ型C-S-H,氢氧化钙含量低,没有钙矾石。

超高性能混凝土的孔隙率约为5%,
主要为微小孔,孔径分布均匀(10nm左右)。

借助微观结构的扫描电子显微镜
技术,可以观测到超高性能混凝土的结构相当致密,基体结构几乎没有可以让有
害气体、水和侵蚀性溶液渗入的毛细孔道。

从扫描电镜图像上看,超高性能混凝
土在180d龄期时,水泥石结构非常致密,只有一些空气孔洞,这是由于水泥水
化及硅灰和磨细矿粉的火山灰效应造成的。

3 结语
在原材料研究方面,主要通过加入超细粉煤灰、钢纤维、钢渣粉、稻壳灰等材料的实验,以寻求提高超高性能混凝土强度的方法,并减少对环境的污染;在工艺研究方面,制备养护工艺研究,从高温养护向常温养护发展,使生产工艺更为简便;在力学研究方面,对抗拉强度、抗压强度、抗折强度、耐久性能的研究等,以及对耐久性方面的研究。

参考文献:
[1]王德辉,史才军,吴林妹.超高性能混凝土在中国的研究和应用[J].硅酸盐通报,2016,35(1):141~149.。

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