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新型超高强水泥基材料复合材料(UHSCC),以其优异的抗压、抗弯、抗拉、耐磨、耐腐蚀等超强耐久性性能,是实现建筑业可持续发展的关键技术。针对高强及超高强水泥基材料表现出脆性大、收缩大,早期开裂严重等一系列突出问题,本文利用天然河砂,粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺合料,以及不同掺量钢纤维制备系列超高强水泥基复合材料。研究其基本物理力学性能、水化性能、干缩及早期抗裂性能。基于优选配比制备超高强钢纤维水泥基复合材料检查井盖,研究钢纤维体积掺量、井盖厚度、配筋与否、筋材类型(钢筋和FRP筋)等对其挠度的影响,并分析了检查井盖的破坏模型和经济效益。研究结果如下:1.超高强水泥基复合材料中单掺粉煤灰或矿粉时可以明显改善其工作性,硅灰则显著降低其工作性。随钢纤维掺量的增加,超高强水泥基材料的工作性逐级降低,但掺高效减水剂可改善其工作性。2.超高强水泥基复合材料的抗压及抗折强度随养护龄期的增加而增加。相比标准养护28d,纯水泥试样蒸汽养护时,抗压强度增加了3.5%,热水养护时降低了12.1%,蒸汽或热水养护时抗折强度降低了1.4%~2.4%。单掺矿物掺和料时,超高强水泥基复合材料的抗压和抗折强度均相应增加;蒸汽或热水养护下,相比标准养护28d,单掺粉煤灰或矿粉时,抗压强度降低了1%~12.1%,抗折强度降低了15%~20%;同样单掺硅灰时,抗压强度增加了3.3%~16.8%,而抗折强度的发展有增有减。三掺时抗压强度则降低了14%~21%,抗折强度随养护制度的不同有增有减。当钢纤维掺量为0~1.0%时,抗压强度增幅较小甚至降低,当掺量为1.5%~2.0%时,增加值低于28.4%,抗折强度随钢纤维掺量的增加而增加,掺矿粉为最佳掺和料,钢纤维最佳掺量为1.5%。3.超声波法是测试超高强水泥基材料早期水化的有效手段,对比纯水泥试样波速发展规律,掺加矿物掺和料后,早期更多表现出微集料效应,且掺加硅灰的试样微集料效应表现更加明显。纯水泥试样随龄期的增加,Ca(OH)2含量逐渐增加,不同养护制度下水化程度排序为:蒸汽养护3d>标准养护28d>热水养护3d;随着掺和料的不同,水化进程不同,其中标准养护时,单掺粉煤灰或矿粉试样后期Ca(OH)2含量降低,则体现出粉煤灰或矿粉的二次水化能力大小;通过对比Ca(OH)2含量,则推测出掺加硅灰对复合材料的早期强度有较大影响;蒸汽或热水养护时,各试样中Ca(OH)2含量排序:纯水泥>粉煤灰>三掺>矿粉>硅灰。4.掺加矿物掺和料可以显著降低超高强水泥基复合材料的总孔隙率,对于细化孔结构,各掺和料排序:矿粉>粉煤灰>硅灰>三掺,比较两种高温养护制度得出结论:蒸汽养护优于热水养护。5.通过掺加矿物掺和料和掺加钢纤维充分降低了超高强水泥基复合材料的干缩,其中掺加粉煤灰或矿粉时,干缩率降低最为显著,当钢纤维掺量增至1.5%~2.0%时,干缩率降低较少;掺加粉煤灰时,超高强水泥基复合材料早期开裂风险显著降低,掺加钢纤维后,抗裂等级降低,阻裂效果明显增强,其中掺加1.5%钢纤维时,阻裂效果最佳。6.采用500t大型压力成型机械压制成型超高强水泥基复合材料检查井盖,检查井盖承载力随着钢纤维掺量和井盖厚度增加而增加,配置钢筋或FRP筋材时均能增加其承载力;检查井盖的破坏形式主要有抗弯破坏和剪切破坏;由超高强水泥基复合材料制备出检查井盖的基本性能约占铸铁井盖的80%以上,但成本仅占铸铁井盖的60%,甚至更低。