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本论文主要研究了组合养护对含粗骨料超高性能混凝土(UHPC)常温性能和高温爆裂行为的影响,研究变量包括养护组合方式、干热养护温度、掺入纤维类别等。本研究首先通过探索实验确定了对提高UHPC强度和抗爆裂性能最有利的养护组合方式,为后续试验确定了养护组合方式基准。在此基准上改变干热养护温度水平,研究了干热养护温度对UHPC抗压强度、劈裂抗拉强度、断裂能及爆裂行为的影响,试验对象包括素UHPC (Plain)、单掺钢纤维的S-UHPC、混掺钢纤维和聚丙烯纤维的PS-UHPC.此后对断口形貌进行了显微观测,分析了UHPC经历不同养护过程后所表现出的宏观性能差异的微观作用机制。常温力学性能试验结果显示:(1)预养期选用热水养护时的组合效果最好,对强度的改善效果最明显。干热养护温度升高时,无论是Plain还是S-UHPC,强度均表现为上升趋势;组合养护的S-UHPC的抗压强度可以达到209.7 MPa,劈裂抗拉强度达到10.1 MPa。(2)经历组合养护过程以后,部分试件的加载曲线上出现了“弯曲硬化”现象,试件承载力在初裂以后还能继续增长,在切口附近可以观察到多缝开裂现象,测得的峰值荷载比初裂荷载增加了17.3%,显示出极优异的韧性改善效果。(3)组合养护后UHPC力学性能得到改善的原因,一方面可能是高温环境激发了活性掺合料的火山灰活性,二次水化反应生成了更多的水化物凝胶,填充了孔隙,提高了密实度;另一方面可能是高温干热养护环境下,一部分无定形态的水化物凝胶转变为了晶体态的托勃莫来石(Tobermorite, C5S6H5)和硬硅钙石(Xonolite, C6S6H)。高温爆裂试验结果显示:(1)组合养护可以显著改善UHPC的抗爆裂性能,改善效果与干热养护期的温度水平密切相关,提高干热养护温度能在UHPC中达到消除爆裂的效果;干热养护温度水平较低时,爆裂难以避免但几率已大大降低,此时钢纤维或PP纤维的存在,能对爆裂起到一定的缓解。(2)组合养护后抗爆裂性能得到改善的主要原因是,干热养护环境降低了UHPC的内部湿含量,有效减少了蒸汽压形成所需的水分来源,从而使孔隙蒸汽压力诱发爆裂的机会大大减少。显微观测结果显示:(1)组合养护会导致UHPC试件表层在高温干燥环境下发生失水收缩变形,进而诱发表面出现轻微开裂。干热养护温度越高时,表层混凝土的失水越多,开裂越严重:掺入钢纤维或PP纤维以后对表面开裂有一定缓解。(2)热水养护时,UHPC中的骨料-砂浆界面以及纤维-砂浆界面是较为薄弱的区域,在爆裂升温过程中,试件有可能在该处发生开裂。组合养护过后,界面区会被加强,粗骨料发生界面剥离型断裂的几率大大降低,而主要是发生贯穿型破坏。(3)砂浆中也存在较明显的开裂现象,围绕粗骨料周边分布着径向放射状裂纹,这些放射状裂纹的出现与粗骨料和砂浆的热膨胀系数不一致所导致的变形不协调有关。冻融试验的结果显示:UHPC自身的抗冻融性能极佳,尽管组合养护过后UHPC会发生表面开裂,但这些表面微裂缝并不会引起冻融劣化损伤,组合养护后UHPC能够保持良好的抗冻融性能。本文研究表明,在干热养护之前增设预养护阶段来进行组合养护的方法可以大幅提高UHPC的早期强度,并有效改善其基本力学性能和抗爆裂性能。预养期养护方式及干热养护时长均会对UHPC强度产生一定影响,干热养护期的温度水平是影响UHPC的常温性能并决定是否可以消除爆裂的关键因素。组合养护制度下,PP纤维和钢纤维也能对UHPC的高温爆裂起到一定缓解。组合养护后UHPC能够保持良好的抗冻融性能。