多孔超细粉对超高性能混凝土性能的影响研究

发布时间：2020-02-21 02:34

【摘要】：超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC)是一种具有比普通混凝土更高的强度、更优的韧性、更好的耐久性等性能的新型水泥基复合材料。由于UHPC具有水胶比较低(0.14~0.20)、胶凝材料用量较高、矿物掺合料掺量较大等特点,UHPC在凝结硬化过程中以及凝结硬化后会产生较大的收缩,从而使UHPC早期开裂的风险增加。已有研究表明稻壳灰(Rice Husk Ash,简称RHA)替代硅灰(Sillca fume,简称SF)能够对UHPC自收缩起到较好的抑制作用,其原因是稻壳灰具有多孔结构、高比表面积、含SiO_2等特性。本文发现硼泥酸性浸渣(Acid leaching residue of boron mud,简称ARM)具有与稻壳灰类似的特性,为方便研究,将具有多孔结构、高比表面积、含SiO_2等特性的超细粉末统称为多孔超细粉。本文通过与自制低温稻壳灰对比,研究了硼泥酸性浸渣取代部分硅灰后对UHPC流动度、凝结时间、强度、早期自收缩、干燥收缩等性能影响,并通过差热分析、压汞、电镜等微观实验进行机理分析。研究结果如下:(1)硼泥酸性浸渣具有和自制低温稻壳灰类似一些特性,如多孔结构、比表面积较大、含SiO_2等;(2)硼泥酸性浸渣取代硅灰后,随取代量增加,流动度呈现先升高后降低的趋势,与自制低温稻壳灰的影响一致;同一时间内,硼泥酸性浸渣取代时流动度损失程度变小,而掺有稻壳灰的略有增加;(3)硼泥酸性浸渣取代硅灰后,凝结时间延长。自制低温稻壳灰取代硅灰后,UHPC初凝时间变化较小,终凝时间缩短;(4)自制低温稻壳灰取代硅灰时,生成C-S-H凝胶增多,微观结构趋于致密,抗折和抗压强度均有所增大;硼泥酸性浸渣取代时,早期C-S-H凝胶略少,抗折和抗压强度减小,后期C-S-H凝胶增多,抗折和抗压稍有增加;(5)自收缩和干燥收缩随着硼泥酸性浸渣取代量的增加而减少,与自制低温稻壳灰的结果类似;多孔超细粉取代硅灰后,降低了混凝土的孔隙率,小孔占比升高,孔隙结构得到细化。
【图文】：

各种材料的断裂能[7]

[11]是世界上第一次采用UHPC材料制作钢管桁架结构的单跨步行梁，桥的长度达到60m，宽度则为4.2m，横跨Mougog河，，如图1.2所示。该桥处于气候环境恶劣，湿度较大，冬季寒冷，最低温度达零下四十度，下雪天必须通过撒盐来防止结冰。因此，该桥的耐久性能要求较高，故选用RPC200作为结构的制作材料，该桥主要由UHPC制作的预制板、预制梁以及钢管桁架组合而成。通过采用预应力RPC使结构的自重大大减轻，同时能够保证结构对整体刚度的要求。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU528

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙青;郑水林;李慧;侯会丽;;中国硼资源及硼泥资源化综合利用前景[J];地学前缘;2014年05期

2 张云升;张国荣;李司晨;;超高性能水泥基复合材料早期自收缩特性研究[J];建筑材料学报;2014年01期

3 何小芳;卢军太;李小楠;卿培良;曹新鑫;;硅灰对混凝土性能影响的研究进展[J];硅酸盐通报;2013年03期

4 庄一舟;郑海彬;季韬;梁咏宁;田尔布;;自制低温稻壳灰的火山灰活性及配置UHPC的强度研究[J];福州大学学报(自然科学版);2013年01期

5 黄政宇;王嘉;;高吸水性树脂对超高性能混凝土性能的影响[J];硅酸盐通报;2012年03期

6 徐海宾;邓宗才;;超高性能混凝土在桥梁工程中的应用[J];世界桥梁;2012年03期

7 韩冰;刘玉旭;;稻壳灰的制备和微观结构性能[J];四川建材;2010年06期

8 祝瑜;邓宏卫;曾京生;郑俊;;混凝土自收缩测量方法的进展[J];低温建筑技术;2010年10期

9 黎良青;蒋正武;;稻壳灰在混凝土中应用研究进展评述[J];商品混凝土;2010年05期

10 崔静洁;何文;廖世军;夏熙;;多孔材料的孔结构表征及其分析[J];材料导报;2009年13期

相关博士学位论文 前1条

1 王伟;低品位菱镁矿和硼泥绿色化高附加值利用的研究[D];东北大学;2009年

相关硕士学位论文 前4条

1 肖江帆;常规工艺下超高性能混凝土的制备及性能研究[D];湖南大学;2013年

2 葛旭东;硼泥的综合回收及氧化镁的制备[D];吉林大学;2007年

3 管娟;高性能水泥浆体早期自收缩[D];南京工业大学;2005年

4 马丽媛;高强混凝土收缩开裂的研究[D];中国建筑材料科学研究院;2001年

本文编号：2581495