混杂纤维增强超高性能混凝土的高温性能试验研究

本文对混杂钢纤维(SF)-聚丙烯纤维(PPF)-硫酸钙晶须(CSW)增强超高性能混凝土(UHPC)进行高温试验(200~800℃),研究了混杂纤维增强UHPC高温前后的物理力学性能,并借助光学显微镜和扫描电子显微镜进行微观形貌观测,探讨了基体裂缝发展过程中多尺度纤维的作用机理。结果表明:随着温度升高,UHPC的质量损失率呈增大趋势,而超声波速则呈下降趋势,同时混杂SF-PPF-CSW对基体超声波速的降低有一定减缓作用;当温度小于400℃时,混杂SF-PPF-CSW增强UHPC的弯曲强度变化微弱(<5%),超过400℃后则迅速下降,在800℃下仅为初始强度的19.2%~24.7%;残余抗压强度随温度升高呈先上升后下降趋势,在400℃时达到峰值,较常温时提升了48.9%~62.0%;各温度下,掺加SF-PPF-CSW的UHPC物理力学性能均得到了有效提升,其中混杂1.7%(体积分数)SF、0.3%(体积分数)PPF、1.0%(体积分数)CSW对UHPC力学性能提升效果最佳。

滑石粉替代膨润土掺量对塑性混凝土性能的影响

在保持强度的前提下,通过滑石粉部分替代膨润土能够降低塑性混凝土的弹性模量并维持其高抗渗性能。配制了两种不同水胶比的塑性混凝土,滑石粉替代膨润土掺量分别设定为0以及胶凝材料的5%、10%、15%、20%,通过混凝土拌和物工作性能以及混凝土抗压强度、弹性模量和抗渗性能测试,结合微观形貌分析,探究了滑石粉掺量对塑性混凝土主要性能的影响。结果表明:随滑石粉替代膨润土掺量的增加,塑性混凝土拌合物的坍落度、扩展度及混凝土抗压强度均先增大后减小,而混凝土渗透系数则出现先降低后增加的趋势,且各性能指标均在滑石粉掺量为10%时出现极值;当滑石粉掺量为5%时,塑性混凝土的弹性模量比未掺时略有降低,之后随着滑石粉掺量的增加快速减小;掺入滑石粉部分替代膨润土可以减少混凝土孔洞,使基体结构密实,且滑石粉掺量为10%时相比20%时更为密实;10%掺量的滑石粉代替膨润土具有最佳的效果,不仅能改善拌和物工作性能,而且使塑性混凝土的抗压强度和抗渗系数得到提高,同时还降低了塑性混凝土的弹性模量。

冻融循环下掺合料对UHPC强度影响规律研究

为研究冻融循环下掺合料对超高性能混凝土(UHPC)强度的影响,以硅粉(10%、15%、20%)、偏高岭土(5%、10%、15%)、镀铜钢纤维(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)为掺合料,开展冻融前后UHPC抗压和抗折强度试验。建立岭回归模型分析UHPC冻融前后强度变化,并对影响UHPC冻融后强度变化的关键因素进行分析。结果表明:UHPC的强度随硅粉、偏高岭土掺量的增加先增加后减小,随镀铜钢纤维掺量的增加而增大;冻融循环500次后UHPC的抗压和抗折强度均有所下降,抗压强度下降11%~15%,抗折强度下降13%~16%;三种掺料对UHPC强度的影响大小为:镀铜钢纤维>偏高岭土>硅粉。硅粉、偏高岭土、镀铜钢纤维对UHPC强度影响明显。