轻质超高性能混凝土的制备及性能形成机理

以预湿轻集料、硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰微珠、钢纤维、膨胀剂等为原材料,采用轻质、超高强度与低收缩协同设计方法制备了一种轻质超高性能混凝土材料,并研究其性能的主要影响因素和形成机理。结果表明:制备的轻质超高性能混凝土可实现自流平、干表观密度低至2040 kg/m3、28 d抗压/抗折强度可达120/18 MPa、弯曲韧性指数I₂₀可至21.8、56 d收缩率低至2.62×10^–4;其性能的形成主要源于粉煤灰微珠的滚珠效应、轻集料的轻质多孔效应、预湿轻集料的内养护与拱壳效应,以及预湿轻集料内养护与膨胀剂的叠加效应。     

养护制度对混凝土微结构形成机理的影响进展

养护制度是影响混凝土微结构形成的关键因素,进而决定了混凝土的性能.早在20世纪60年代,国内外学者就尝试通过控制养护温度或湿度来改善混凝土的性能,但由于控制变量的单一性,其对混凝土性能的提升效果有限.随着现代混凝土技术的发展,同时控制养护温度、湿度,甚至压力的蒸汽养护与蒸压养护应运而生.蒸汽养护和蒸压养护主要通过生成大量高密度C-S-H凝胶来为混凝土提供强度,且随着蒸压养护的持续,C-S-H凝胶向强度高、密度大的托勃莫来石转变,促进混凝土强度进一步增长.然而,蒸汽养护与蒸压养护在快速提高混凝土强度的同时,也会使混凝土产生孔隙率增大、孔径粗化及界面过渡区性能变差等问题,从而影响混凝土的长期耐久性.为此,常采用降低水胶比、掺加矿物掺合料、延长养护时间、二次养护等措施,来改善蒸汽养护与蒸压养护混凝土的界面过渡区性能和孔隙结构,从而提升混凝土微结构的稳定性.本文在综述标准养护、蒸汽养护和蒸压养护对混凝土水化产物的组成与形貌、界面过渡区和孔隙结构影响的基础上,归纳了不同养护制度下改善混凝土界面过渡区和孔隙结构的有效措施,分析了不同养护制度提升混凝土微结构稳定性的作用和机理,以期为混凝土养护制度的选择提供参考.最后,指出了不同养护制度下超高性能混凝土微结构形成与演变研究的不足.     

超高性能混凝土配合比设计模型、水化硬化机理及微观结构的研究进展

从超高性能混凝土(UHPC)配合比设计模型入手,综述了目前UHPC配合比模型研究现状,并在此基础上,介绍了其水化硬化和微观结构形成机理,总结了UHPC现有的不足并展望了其未来研究的方向,可为轻质低收缩UHPC的设计和开发提供参考。     

轻集料对超高性能混凝土工作和力学性能的影响

基于颗粒最紧密堆积原理,确定了超高性能混凝土的胶凝材料组成和轻集料颗粒级配,优化得到了轻集料超高性能混凝土(LUHPC)的基准配合比.研究了轻集料粒形、轻集料预吸水率和掺量对LUHPC工作性能和力学性能的影响规律,并利用超景深三维数码显微镜、扫描电子显微镜等探究了轻集料对LUHPC性能的影响机理.结果 表明:轻集料的粒...