偏高岭土对高流动性钢纤维混凝土早期力学性能和细观结构的影响

为了提高泵送混凝土流动性及早期力学性能,降低水泥用量,本文研究了高流动性偏高岭土和钢纤维复合混凝土的流动性、抗压和抗拉强度、弹性模量、破坏形态和微观结构,并在此基础上评价了偏高岭土和钢纤维对混凝土性能的影响。结果表明,随着钢纤维和偏高岭土含量的增加,浆体的流动性降低,偏高岭土影响更加显著。偏高岭土提高了钢纤维混凝土养护7 d后的抗压强度、抗拉强度和弹性模量,钢纤维对残余拉伸强度和裂纹扩展有明显的影响。通过扫描电镜(SEM)观察与X射线衍射(XRD)分析,偏高岭土的添加使试样内部产生了更稳定的水化硅酸钙(CSH)凝胶、单硫型水化硫铝酸钙(AFm)和高硫型水化硫铝酸钙(AFt)等物质。这些产物减少了孔隙和缺陷的产生,增强了界面过渡区的粘结力。由于偏高岭土和钢纤维对和易性的影响机制分别为增加黏度和提升浆体的抗剪切能力,本质上都为阻碍各组分的相对运动,所以二者在降低混凝土流动性方面具有耦合作用。偏高岭土与钢纤维影响混凝土力学性能的阶段不同,前者在未开裂阶段,后者在开裂阶段。