铣削型钢纤维与超高性能混凝土的界面粘结性能研究

超高性能混凝土(UHPC)优异的性能主要取决于钢纤维与基体的协同工作,为探讨铣削型钢纤维在UHPC中的适用性,本工作通过钢纤维拉拔试验,研究了铣削型钢纤维与UHPC的界面粘结性能,分析了纤维埋深、纤维有无端勾、基体有无纤维、养护条件四个因素的影响及其机理,并与镀铜微丝钢纤维进行对比。结果表明:四种类型的钢纤维(镀铜平直型S、镀铜端钩型H、铣削平直型MS和铣削型MH)在UHPC中的粘结强度大小顺序为H型>MH型>MS型>S型;随着纤维埋深增加,S型、H型和MS型钢纤维在UHPC中的粘结强度减小,而MH型钢纤维则增大;端勾有助于提升钢纤维在UHPC中的粘结强度和拉拔能,并影响拉拔荷载-位移曲线的形状;基体掺入2%(体积分数)钢纤维亦能略微提高钢纤维在UHPC中的粘结强度和拉拔能;与蒸养条件相比,标养条件下界面粘结强度降低,但也使得铣削型钢纤维的拔出行为更明显,提高了拉拔能。铣削型钢纤维与UHPC界面粘结强度较高,但其较低的纤维抗拉强度影响了粘结性能的发挥,建议开发适用于UHPC的高强铣削型钢纤维。

用于溶洞充填的高膨胀性注浆材料研究

溶洞充填通常采用水灰比为1.0的水泥浆作为注浆材料,但其存在胶凝材料用量大、造价高等问题。利用水泥与硅灰、铝粉膏复掺制备了低成本高膨胀性注浆材料,研究了硅灰和铝粉膏掺量对注浆材料性能的影响,并通过模拟注浆实验优选了注浆材料配合比。结果表明:采用硅灰和铝粉膏复掺较单掺铝粉膏的高膨胀性注浆材料膨胀性能更稳定,且分层浇筑时效果更好;优选配比为水灰比0.60,硅灰和铝粉膏掺量分别为水泥质量的1%和0.10%,其结石率超过140%;与传统水泥注浆材料相比,高膨胀性注浆材料可降低材料成本20%以上。