C100-C150超高强混凝土力学性能研究
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C100低粘超高强混凝土的配合比设计
葛运成
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2024(55)5
【摘要】从配制C100混凝土选材开始,以强度与粘度两条技术主线为着力点,利用高抗硫酸盐P·SHR42.5水泥、硅灰、一级粉煤灰、玻璃微珠对水泥砂浆基体强度进行强化,同时利用母岩强度较高的玄武岩进行强基优石。
再通过合理的配比设计,利用具备高减水率、快速分散特性的高性能减水剂以及矿物掺合料的降粘提高混凝土内聚力的特性,最终以0.21的水胶比试配出28 d强度不小于115 MPa,扩展度不小于650 mm,倒置坍落度筒排空时间不大于20 s的C100低粘超高强混凝土。
【总页数】5页(P605-609)
【作者】葛运成
【作者单位】北京高强混凝土有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
1.预制构件用C100高强混凝土配合比研究
2.超缓凝高强混凝土配合比设计及性能研究
3.深厚冲积层冻结法C100高强高性能混凝土井壁结构设计
4.C100高强混凝土的配合比设计
5.C100高强混凝土设计制备的试验研究
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0 前言本文所指的超高强高性能混凝土是指强度达到100~149MPa 范围,可泵送、耐久性能优异的一种混凝土。
这是重庆大学蒲心诚教授在超高强高性能混凝土一书中提出的混凝土分类观点,根据其工作性能差异又可分为流态超高强混凝土和高流态超高强混凝土。
笔者认为,由于具有良好的可泵送性能,对于现浇混凝土结构,这种混凝土是这一强度范围内性能最优异的选择。
1 超高强高性能混凝土在我国的研究现状近年来,超高强高性能混凝土的研究得到迅猛发展。
研究主要集中在超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现和耐久性能表现这三个方面。
1.1 超高强高性能混凝土的强度重庆大学蒲心诚教授及其博士生王冲等人对超高强高性能混凝土的制备方法以及性能进行了比较系统的研究[1],在国内较早提出了系统的超高强高性能混凝土制备方法,采用硅酸盐水泥+活性矿物掺合料+高效减水剂的技术途径,在国内最早制备出28d 抗压强度达到140MPa 的超高强高性能混凝土。
这一强度实现的技术途径,也是当前国际最为通用的技术途径。
超高强混凝土水灰比一般≤0.3,但是在类似的胶凝材料体系下,并不是水灰比越小,强度越高。
混合物的匀质性和流动性也会严重影响硬化混凝土的强度,匀质性和流动性越好,成型试件的缺陷越少,混凝土的强度也会越高。
超高强高性能混凝土在我国的研究与应用高育欣,吴业蛟,王明月(中建商品混凝土成都有限公司,成都 610052)[摘 要]调查了国内近二十年来超高强混凝土的研究和应用情况,对超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现、耐久性能表现进行了总结归纳;对目前国内超高强混凝土的应用工程进行了调查,提出了超高强高性能混凝土大批量工程应用需要解决的问题,并进行了初步探索。
[关键词]超高强混凝土;高性能混凝土;应用Research and application of ultra-high strength high performance concrete in chinaGao Yuxin, Wu Yejiao, Wang Mingyue(CSCEC READY MIX CO., LTD, Chengdu,610052)Abstract: This paper ased on a survey of domestic research and application of ultra-high strength high performance concrete in the past 20 years, a review work about this area of strength realization, workability and durability is introduced. Besides, the problem concerning the mass practical application needed to solve is raised and preliminarily put forward.Key Words : ultra-high strength concrete; high performance concrete; application1.2 超高强高性能混凝土的工作性能对于超高强高性能混凝土的工作性能,蒲心诚教授等人的研究证明,高效减水剂起着主导作用,是超高强高性能混凝土流态化的基础。
C100超高强高性能混凝土配制技术的试验研究
王成启;刘思楠
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2018(45)9
【摘要】采用超细矿物掺合料进行C100超高强高性能混凝土配制技术研究.试验结果表明,超细矿渣粉和粉煤灰微珠可有效改善超高强混凝土的工作性、抗压强度和耐久性,满足C100超高强混凝土配制要求,混凝土坍落度不低于180 mm,28 d 抗压强度大于110 MPa;单掺矿渣粉混凝土的56 d电通量小于1000 C,84 d氯离子扩散系数小于1.5×10-12 m2/s;单掺粉煤灰微珠混凝土28 d电通量小于700 C,56 d电通量小于500 C,84 d氯离子扩散系数均不大于1.0×10-12 m2/s.所制备的C100混凝土内部结构致密,且胶凝材料用量小于550 kg/m3,可有效降低混凝土的收缩.
【总页数】4页(P52-55)
【作者】王成启;刘思楠
【作者单位】中交上海三航科学研究院有限公司,上海 200032;中交上海三航科学研究院有限公司,上海 200032
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.31
【相关文献】
1.C100~C150超高强高性能混凝土的强度及变形性能研究 [J], 蒲心诚;王冲;王志军;严吴南;王勇威
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3.C100高强高性能混凝土的配制技术 [J], 郑应生;凌金;周堂贵;魏洪钢;叶明垄
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C100混凝土性能及制备探索:C100混凝土具有较强的抗压强度,其主要由特种水泥、粉煤灰、矿粉、硅粉等组成,被广泛的应用在建筑行业、工业厂房等工程项目中。
这种超强混凝土改善了混凝土材料自身的稳定性和耐久性,在制备C100混凝土时,应做好C100混凝土实验测试,尽量降低C100混凝土的粘度,保障C100混凝土泵送施工效率。
本文分析了C100混凝土性能,阐述了C100混凝土实验室制备,以供参考。
随着现代化社会的快速发展,人们的生存和生活空间不断延伸,例如某些地区正在建设海底隧道、跨海大桥、超高层建筑物等,这些工程项目对于混凝土的性能和质量要求非常高,往往需要一些高强或者超强混凝土。
一般情况下,C60~C90混凝土属于高强混凝土,C100~C140属于超强混凝土,在实际应用中C100混凝土具有多种应用性能,通过分析和研究C100混凝土制备,掌握影响C100混凝土性能的各种因素,进一步优化和改进C100混凝土制备工艺,充分发挥C100混凝土的应用优势,降低资源消耗,实现可持续发展。
1、C100混凝土性能混凝土作为一种重要的工程材料,应用非常广泛,C100混凝土属于超强混凝土等级,其主要是通过质量控制和选择优质原材料,如高强度等级水泥、添加矿粉、硅灰、粉煤灰等矿物掺合料等,来提高混凝土自身强度,在实际应用中主要具有以下性能:(1)降低结构自重。
对于某些工程项目,在使用钢筋混凝土时,材料重量比较大,若钢筋混凝土为普通强度等级,约为有效荷载7~8倍,而通过提高混凝土强度,可以减少钢筋材料使用量,从而降低结构自重。
根据试验验证,钢筋混凝土结构可替代85%~90%的钢结构工程,当使用C100混凝土时,钢筋混凝土结构和钢结构的强度/质量比值几乎相等,因此通过使用C100混凝土可以降低结构自重,节省大量钢材[1]。
(2)改善耐久性。
C100混凝土具有较强的抗压性,通过合理加工工艺,其内部密实度较高,缺陷越来越少,由于C100混凝土的高密实度,使得C100混凝土碳化性较低,具有较高的抗渗性和耐腐性。
第42卷第4期2023年4月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.4April,2023两种养护制度下C100高强混凝土韧性对比试验研究张虹宇,郑玉龙,陆春华(江苏大学土木工程与力学学院,镇江㊀212013)摘要:高强混凝土在服役期间易遭受冲击破坏,有必要配制出强度和抗冲击性能有一定保证的高性能混凝土㊂本文借助常压和高压养护工艺,设计出C100高强混凝土,并从宏观和微观两个层面对其韧性差异规律与机理进行探讨㊂结果表明:28d 龄期内,两种养护制度下混凝土抗压强度相差较小,但劈裂抗拉强度㊁抗折强度相差较大;高压养护混凝土的韧性要优于常压养护混凝土,其拉压比㊁折压比㊁初裂冲击耗能平均值分别为常压养护混凝土的1.37倍㊁1.21倍和1.24倍㊂与常压养护混凝土相比,高压养护混凝土内部掺合料反应随龄期发展更为充分,水化硅酸钙(C-S-H)呈絮凝状,从而更易填充孔隙㊁裂缝等内部薄弱区;高压养护混凝土水化产物中无板状Ca(OH)2,C-S-H 能有效发挥桥接作用㊂此次配制的高压养护混凝土具有更优的韧性㊂关键词:高强混凝土;常压养护;高压养护;力学性能;抗冲击性能;微观结构中图分类号:TU528㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)04-1252-08Comparative Experimental Study on Toughness of C100High-Strength Concrete under Two Curing SystemsZHANG Hongyu ,ZHENG Yulong ,LU Chunhua(Faculty of Civil Engineering and Mechanics,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)Abstract :High-strength concrete is vulnerable to impact damage during service,so it is necessary to prepare high-performance concrete with certain guarantee of strength and impact resistance.In this paper,C100high-strength concrete was designed with normal-pressure and high-pressure curing process,and its toughness difference law and mechanism were discussed from macroscopic and microscopic levels.The test results show that the difference of compressive strength of concrete under the two curing systems is small,but the difference of splitting tensile strength and flexural strength is big within 28d.At the same time,the toughness of high-pressure curing concrete is better than that of normal-pressure curingconcrete,and its tension-compression ratio,flexural-compression ratio and initial cracking impact energy consumption are 1.37times,1.21times and 1.24times of that of normal-pressure curing concrete on pared with normal-pressure curing concrete,the internal admixture reaction of high-pressure curing concrete develops more fully with age,and calcium silicate hydrate (C-S-H)is flocculent,which makes it more easily fill the internal weak areas such as pores and cracks.There is no plate-like Ca(OH)2in the hydration products of high-pressure curing concrete,and C-S-H effectively plays a bridging role.The prepared high-pressure curing concrete has better toughness.Key words :high-strength concrete;normal-pressure curing;high-pressure curing;mechanical property;impact resistance;microstructure㊀收稿日期:2022-11-30;修订日期:2023-01-14基金项目:国家自然科学基金(52108147,51878319);江苏省博士后科研资助计划(2020Z350);江苏大学高级人才基金资助项目(20JDG19)作者简介:张虹宇(1996 ),男,硕士研究生㊂主要从事混凝土结构工程的研究㊂E-mail:774450488@ 通信作者:郑玉龙,博士,教授㊂E-mail:zylcivil@ 0㊀引㊀言随着我国经济快速发展,超高层建筑㊁跨海大桥㊁港口等大规模基础设施不断涌现,高强混凝土在上述工㊀第4期张虹宇等:两种养护制度下C100高强混凝土韧性对比试验研究1253程中得到了广泛的应用[1-2]㊂在复杂的服役环境下,混凝土结构除承受静力荷载外,往往还需要承受非静态的冲击荷载,如高层建筑遭受不明坠物意外撞击㊁桥梁和港口承受海浪冲击㊁国防工程抵御爆炸荷载等[3]㊂在上述背景下,高强混凝土常出现强度高而抗冲击性能不足的问题,因此,研究高强混凝土的静力和动力韧性具有重要意义和价值㊂由于现代工程对混凝土强度及施工周期要求较高,行业中普遍采用常压和高压养护工艺,以加速混凝土凝结硬化,尽快达到设计要求[4]㊂Yazc等[5]对比了常压养护㊁高压养护对混凝土韧性的影响,发现常压养护混凝土弯曲韧性比高压养护混凝土下降了6%~16%㊂张贤哲[6]以拉压比作为评价混凝土韧性的指标,对比了不同养护制度对混凝土韧性的影响,发现混凝土的强度越高,脆性越大,高压养护混凝土的拉压比明显高于常压养护混凝土㊂本文借助上述两种特殊的养护工艺,设计并制作C100高强混凝土㊂为明晰两种养护工艺下,混凝土在宏观和微观层面的性能差异,探讨了随龄期的增长,混凝土抗压㊁抗折㊁劈裂抗拉以及抗冲击性能等宏观力学指标的发展规律㊂同时,结合SEM㊁XRD等手段对C100高强混凝土韧性差异机理开展了深入探讨和分析㊂上述研究旨在设计出强度和抗冲击性能有一定保证的高性能混凝土,以应用于受冲击荷载较为频繁的结构,减少服役期间事故的发生㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料原材料主要有水泥㊁机制砂㊁碎石㊁磨细石英砂㊁掺合料等㊂水采用自来水;细骨料采用机制砂,细度模数为2.8,含泥量为0.5%;粗骨料采用5~25mm连续级配碎石,含泥量为0.2%;普通硅酸盐水泥(ordinary Portland cement,OPC)为P㊃O52.5级硅酸盐水泥;粉煤灰(fly ash,FA)㊁S95级矿粉(ground granulated blast furnace slag,GGBS)作为复合掺合料,比表面积分别为330㊁468m2/kg;磨细石英砂(ground quartz sand, GQS)由石英石经干燥粉磨而成,比表面积为420m2/kg;外加剂为聚羧酸高效减水剂,减水率为35%㊂主要原材料的主要化学组成见表1㊂表1㊀主要原材料的主要化学组成Table1㊀Main chemical composition of main raw materialsMaterial Mass fraction/%SiO2CaO Al2O3Fe2O3SO3MgO Na2O OPC22.6261.15 6.11 3.69 3.00 2.160.17 GGBS32.1538.6416.320.50 2.128.260.61FA66.17 4.6414.917.100.49 2.69GQS96.830.020.120.03 0.02 1.2㊀混凝土配合比设计及养护方式混凝土的设计强度等级为C100,其配合比见表2㊂常压和高压养护制度如图1所示,其中:高压养护试件先采用95ħ的蒸汽养护,达到规定强度后脱模,再放置于180ħ的高压釜中,进行二次水热养护,相应配合比混凝土在本文中称为高压养护混凝土;而常压养护工艺省去了高压釜养护的过程,相应配合比混凝土称为常压养护混凝土㊂根据式(1)㊁(2)计算出常压养护混凝土㊁高压养护混凝土所用配合比原料化学成分中Ca/Si的物质的量比值n[7-8],分别为1.61及0.75㊂表2㊀高强混凝土配合比Table2㊀Mix proportion of high-strength concreteCuring system Water-binder ratio Mix proportion/(kg㊃m-3)Water Sand Stone Cement Quartz sand Composite admixture Additive Normal-pressure0.321457621143315 135 5.8 High-pressure0.361527831125252168 5.21254㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图1㊀高强混凝土养护制度Fig.1㊀Curing systems of high-strength concrete常压养护:n=(m OPCˑ61.1%+m GGBSˑ38.6%+m FAˑ4.64%)/56(m OPCˑ22.6%+m GGBSˑ32.1%+m FAˑ66.1%)/60(1)高压养护:n=(m OPCˑ61.1%+m GQSˑ0.02%)/56(m OPCˑ22.6%+m GQSˑ96.8%)/60(2)式中:m OPC㊁m GGBS㊁m FA及m GQS分别指水泥㊁矿粉㊁粉煤灰及石英砂的质量,kg;56㊁60分别指氧化钙㊁二氧化硅的摩尔质量,g/mol㊂1.3㊀样品制备在两种养护制度中,分别选取关键时间节点开展相关试验(见表3)㊂测试的力学性能主要有抗压㊁劈裂抗拉和抗折强度,以及抗冲击性能㊂表3㊀关键时间节点及试件尺寸Table3㊀Key time nodes and specimen sizeAge/d Mechanical property Size Specimen numberCompressive strength100mmˑ100mmˑ100mm241,3,14,28Splitting tensile strength100mmˑ100mmˑ100mm24Flexural strength100mmˑ100mmˑ400mm24Impact toughness(round cake)ϕ150mmˑH65mm481.4㊀试验方法1.4.1㊀力学性能测试方法参考‘混凝土物理力学性能试验方法标准“(GB/T500081 2019),测试高强混凝土抗压㊁劈裂抗拉及抗折强度㊂参考‘纤维混凝土试验方法标准“(CECS13 2009),测试高强混凝土冲击耗能㊂冲击试验装置示意图见图2,其中圆饼试件的落锤球质量为4.5kg,冲击锤自1m的高度自由落下,以初裂冲击耗能评价其抗冲击性能,见式(3)㊂W1=N1mgh(3)式中:W1表示初裂冲击耗能;N1代表初裂冲击次数;m表示冲击锤质量;g为重力加速度;h为冲击锤下落高度㊂1.4.2㊀微观表征方法本研究使用了与C100混凝土相同配合比的净浆试件,并将其养护至规定龄期后用于微观表征㊂结合微观分析,重点对比两种混凝土在微观形貌及水化产物上的物相差异,并分析相关机理㊂采用日本S-3400N扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察试件的微观形貌㊂为避免取样造成试件损失,试验取样方法参考前期研究[9-10],使用高精度切割机制作薄片状试件,且试件未经抛光以免破坏其表面物质形貌㊂第4期张虹宇等:两种养护制度下C100高强混凝土韧性对比试验研究1255㊀图2㊀冲击试验装置示意图Fig.2㊀Schematic diagram of impact test device 采用德国D8ADVANCE X 射线衍射仪进行水化产物的物相分析,设置电压40.0kV,电流30.0mA,靶材Cu,步长0.02ʎ,扫描范围5ʎ~60ʎ㊂净浆试件经破碎㊁粉碎㊁研磨㊁筛分后得到粉末颗粒,用于X 射线衍射测试㊂2㊀结果与讨论2.1㊀强度指标随龄期的演变随着龄期增长,C100高强混凝土力学性能发展规律见图3㊂由图3可知,同龄期内,两种混凝土抗压强度相近,1d 时均超过了100MPa,满足设计要求㊂但劈裂抗拉和抗折强度相差较大,1d 时高压养护混凝土的劈裂抗拉和抗折强度比常压养护混凝土分别高出42.2%和25.7%㊂同时,由图3(b)和(c)可知,两种混凝土在强度差异上随龄期增长有减小趋势,说明常压养护混凝土力学性能随龄期增长发展较为迅速㊂究其原因:可能是常压配方中的粉煤灰富含大量表面致密且光滑的硅铝玻璃体,前期水分子很难侵蚀,水化进程较为缓慢[11],因而早期力学性能相对不高;而高压养护混凝土由于水化反应在高压养护阶段已经比较充分,石英砂中的SiO 2在常温环境中很难析出,因而力学性能随龄期变化基本稳定㊂图3㊀高强混凝土力学性能随龄期的变化规律Fig.3㊀Change law of mechanical properties of high-strength concrete with age 2.2㊀韧性指标随龄期的演变2.2.1㊀静力韧性指标混凝土的拉压比㊁折压比是反映混凝土静力韧性的重要指标,拉压比㊁折压比越大,即单位抗压强度所对应的抗拉(折)强度越高,则混凝土脆性越小,韧性越大[12-13]㊂随着龄期变化,两种高强混凝土静力韧性变化规律如图4所示㊂在28d 龄期内,高压养护混凝土静力韧性均优于常压养护混凝土㊂高压养护混凝土拉压比㊁折压比平均值分别是常压养护混凝土的1.37倍和1.21倍㊂同时,两种混凝土静力韧性指标随龄期增长均呈现出一定的下降趋势㊂而常压养护混凝土在3d 时表现出的静力韧性指标最优㊂分析认为常压养护混1256㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷凝土在1d 时的拉压比低主要是因为部分粉煤灰㊁矿粉尚未充分反应,只发挥了微集料填充作用,从而仅依靠水泥水化反应提供界面黏结力;另外,在高温㊁高湿环境下,早期水化反应生成大量水化硅酸钙(C-S-H),附着在胶凝材料颗粒表面,可能进一步阻碍了水化进程的发展[14];在3d 龄期时,随着水化反应的进行,粉煤灰活性被激活,与水泥析出的Ca(OH)2发生火山灰反应,产生C-S-H 凝胶,促使混凝土薄弱区以及韧性得到改善㊂高压养护混凝土1d 时静力韧性指标表现最优㊂由图3的数据推测可知,与1d 时相比,其28d 龄期时抗压㊁劈裂抗拉及抗折强度的增长率分为15.96%㊁10.73%㊁8.82%,抗压强度增长率相对较高,进而高压养护混凝土韧性指标有所下降㊂究其根本原因可能是高压养护混凝土配方中使用了惰性的石英砂,水泥用量减少,后期水化进程减缓㊂图4㊀高强混凝土静力韧性随龄期的变化规律Fig.4㊀Change law of static toughness of high-strength concrete with age 2.2.2㊀动力韧性指标图5㊀高强混凝土动力韧性随龄期的变化规律Fig.5㊀Change law of dynamic toughness of high-strength concrete with age 在试验中可以发现,圆饼试件受冲击作用时会突然发生脆性破坏,故采用初裂冲击耗能评价混凝土抗冲击性能㊂随着龄期增长,两种高强混凝土动力韧性的变化规律如图5所示㊂在28d 龄期内,高压养护试件抗冲击性能总体较优,其初裂冲击耗能平均值为常压养护混凝土的1.24倍㊂同时,初裂冲击耗能随龄期增加有下降趋势,其原因与上述静力韧性指标的相关描述一致㊂2.3㊀微观结构分析常压养护净浆试件的微观形貌见图6,由图6可知,在1d 时仍可以观察到未水化的呈球状的粉煤灰㊁矿粉颗粒,以及较大的孔洞,可以推测出仍有部分矿物掺合料并未充分参与水化反应㊂分析原因:一方面可能是高性能混凝土水胶比极低,矿物掺合料不能完全进行水化反应;另一方面粉煤灰中SiO 2与Al 2O 3等活性物质结构较为致密,水分子难以侵入,导致水化进程缓慢[15]㊂如图6(b)和(c)所示,在28d 龄期时,常压养护净浆试件中C-S-H 凝胶结构呈扁平状,且依旧存在微裂缝及孔洞,裂缝周围有较大尺寸的呈取向性生长的板状Ca(OH)2,以及呈针状的钙矾石(AFt)㊂这可能进一步阻碍了C-S-H 发挥桥接作用,造成该处结构较为疏松,界面区薄弱,从而影响混凝土的整体性能[16]㊂高压养护净浆试件的微观形貌见图7㊂由图7(a)可知,在蒸压养护1d 后同样存在微裂缝和孔洞,分析认为这主要是由于从高压釜取出试件时,降温速度较快,浆体易产生应力集中,进而促使了少量缺陷的形成㊂由图7(b)和(c)可知,在28d 龄期时,高压养护试件内部较为密实,主要是因为团絮状的C-S-H㊁托勃莫来石第4期张虹宇等:两种养护制度下C100高强混凝土韧性对比试验研究1257㊀(tobermorite)填充了孔洞等薄弱区域,达到了 微纤维配筋 的效果[17]㊂因而,高压养护试件均匀致密的内部结构可能会促使其更好地承受外力作用,表现出较优的韧性指标,这与混凝土力学性能测试结果一致㊂图6㊀常压养护净浆试件的微观形貌Fig.6㊀Micro-morphology of normal-pressure curing pastespecimens 图7㊀高压养护净浆试件的微观形貌Fig.7㊀Micro-morphology of high-pressure curing paste specimens 微观形貌的差异可能与Ca /Si 比值有关,由1.2节计算的基于原材料的Ca /Si 比值可知:高压养护净浆试件的Ca /Si 比值低于常压养护净浆试件㊂高压养护体系配方中含有石英砂,其SiO 2的含量高于常压养护体系中粉煤灰和矿粉二元掺合料中SiO 2的含量㊂经过高温㊁高压水热合成后,石英砂中的惰性SiO 2被激活㊂由于SiO 2比表面积大,C-S-H 易在其表面附着,从而为C-S-H 的生成提供足够的核位点[18],优化了内部孔隙等薄弱区[19]㊂与此同时,Ca /Si 比值较低时,C-S-H 内部的Si O Si 键含量相对增加,而键能较低的O Ca 键含量相对降低,即使Si O Si 四面体羟基化时,仍可以与OH -重新键合,形成Si OH 硅酸盐四面体,提高C-S-H 的聚合度[20],并能有效抑制内部裂缝开展㊂这也说明了高压养护混凝土可以表现出更优宏观韧性的原因㊂2.4㊀XRD 分析两种养护制度下净浆试件在1和28d 龄期时的XRD 谱见图8㊂由图8可知,常压养护净浆试件中水化产物主要有SiO 2㊁硅酸二钙(C 2S)㊁硅酸三钙(C 3S)㊁C-S-H㊁Ca(OH)2和AFt㊂与常压养护净浆试件相比,高压养护净浆试件中水化产物无Ca(OH)2,这和SEM 分析结果一致㊂高温㊁高压的养护环境可促进Ca(OH)2快速与SiO 2反应生成C-S-H,因此高压养护净浆试件未出现Ca(OH)2衍射峰㊂另外,高压养护净浆试件中存在少量AFt,不会对其内部结构造成较大影响[21]㊂同时,高压养护净浆试件出现了托勃莫来石衍射峰,这是由于在180ħ㊁1MPa 的高压养护环境中,部分C-S-H 可以转化为托勃莫来石;致密的托勃莫来石可进一步填充内部薄弱区,改善内部孔隙,进而提升高压养护混凝土的韧性指标[22]㊂1258㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图8㊀两种养护制度下净浆试件的XRD谱Fig.8㊀XRD patterns of paste specimens under two curing systems3㊀结㊀论1)高压养护混凝土的静力韧性㊁动力韧性均优于常压养护混凝土,其拉压比㊁折压比㊁初裂冲击耗能平均值分别为常压养护混凝土的1.37倍㊁1.21倍和1.24倍㊂因此,在冲击荷载作用较强烈的环境中,建议采用此次设计的高压养护配方㊂2)两种养护制度下高强混凝土静力韧性随龄期增长均呈一定的下降趋势,常压养护混凝土在3d时的静力韧性最优,高压养护混凝土在1d时的静力韧性最优㊂3)在常压养护净浆试件内部观察到呈片状的C-S-H,而在高压养护净浆试件内部观察到团絮状C-S-H 及托勃莫来石,这两种物相可以更好地填充薄弱区域,达到 微纤维配筋 的效果,进而使高压养护试件表现出更优的韧性㊂参考文献[1]㊀黄晓燕.掺花岗岩石粉的管桩高强混凝土微结构和力学性能研究[J].硅酸盐通报,2022,41(1):109-117.HUANG X Y.Microstructure and mechanical properties of pile high-strength concrete incorporating granite powder[J].Bulletin of the Chinese Ceramic 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C100超高强混凝土强度影响因素分析于方;熊建波;邓春林;曾俊杰;范志宏【摘要】在成功配制出C100超高强混凝土的基础上,系统研究了室内环境下搅拌方式、模具材质、试件尺寸、养护方式、压力机量程等因素对混凝土强度的影响.结果表明:搅拌方式主要影响混凝土的工作性,而对强度影响不大;钢模成型的试块强度比塑模的要高,且强度差值随试件尺寸的增大而增大.塑模成型的100 mm立方体试块强度换算系数为0.89,抗压强度随试块的平均高度偏差增大而降低;3 d、80℃快速蒸养可预测混凝土的标养28 d强度;采用较大量程压力机测试时,强度结果离散性较小.%Based on the successful preparation of C100 ultra-high strength concrete,this paper systematically studied the in-fluence of stirring mode,mold material,specimen size,curing way and press range on concrete strength in indoor environment. The results show that:the mode of agitation mainly affected the workability of the concrete,but affected the strength little. The compres-sive strength of the steel mold was higherthan that of the plastic mold,and the strength difference value increases with the size of the test piece. The conversion coefficient of the 100 mm cube specimen strength is 0.89,and the compressive strength decreases with the increase of the average size deviation of the specimen. 3 days 80℃ fast steaming can predict the strength of concrete for 28 days,when usinga larger range of presses,the strength results have small discreteness.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2017(044)012【总页数】5页(P32-36)【关键词】C100;超高强混凝土;强度;影响因素【作者】于方;熊建波;邓春林;曾俊杰;范志宏【作者单位】中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230【正文语种】中文【中图分类】TU528.06随着社会的发展,超高层建筑的兴建,超高强混凝土的应用也越来越多。
C100高强高性能混凝土预制构件制备关键技术研究秦廉;邓平;沈俊;吴姝娴;林佳伟;钱君;胡国恩【摘要】基于Dinger-Funk紧密堆积模型进行胶凝材料颗粒级配(0.01~75 μm)及骨料级配(0.15~20 mm)的计算结果,进行C100混凝土配合比验证和优化,确定了符合预期目标的C100混凝土配合比.并将其应用于足尺框架预制构件的制备,通过对原材料的选择、生产线的要求、制备工艺关键技术等方面展开研究,对制备过程中发现的问题提出了解决措施并验证,最终形成了一套相对完整的高强高性能预制构件制备工艺并积累了较为丰富的经验.%This paper introduced a calculation method of C100 high strength and high performance concrete mix proportion which is based on the Dinger-Funk dense packing model. This model contained the gradation of cementitious materials(0.01~75 μm)and aggregate(0.15~20 mm). After the verification and modification of calculation result,we confirmed the mix proportion and used it into the real size prefabrication concrete production. Through the research of the raw material choice,requirement of the production line,and the key production technologies,we proposed solutions to the problems occurred in the process of production and make them verified. Through the study of this paper,we accumulated a wealth of experience and formed a relative complete product process,which is about the high strength and high performance concrete prefabricated component.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】5页(P72-76)【关键词】C100混凝土;Dinger-Funk;高强混凝土预制构件;高性能混凝土预制构件;制备工艺【作者】秦廉;邓平;沈俊;吴姝娴;林佳伟;钱君;胡国恩【作者单位】上海城建物资有限公司,上海200063;上海城建物资有限公司,上海200063;上海城建物资有限公司,上海200063;上海城建物资有限公司,上海200063;上海城建物资有限公司,上海200063;上海城建物资有限公司,上海200063;上海城建物资有限公司,上海200063【正文语种】中文【中图分类】TU528.70 概述目前建筑结构正朝着轻质、高强、耐久的目标发展,对于高强高性能混凝土的市场需求正逐步凸显。
钢纤维对C100超高强混凝土的脆性改善试验研究
孙成辉;霍亮;石云兴;屈铁军
【期刊名称】《混凝土》
【年(卷),期】2013(000)008
【摘要】利用常规工艺和常用材料,制备出强度等级为C100以上的超高强纤维混凝土,分析了纤维掺量对其力学性能的影响,并对其内部微观界面进行研究.试验表明:所配制的混凝土28d强度均在100MPa以上,最高可达126.4MPa;56d强度均在110MPa以上,最高可达133.0MPa.随钢纤维体积掺量增加,混凝土抗折、抗劈拉强度明显提高,但弹性模量略有降低.
【总页数】4页(P144-147)
【作者】孙成辉;霍亮;石云兴;屈铁军
【作者单位】北方工业大学,北京100041;中国建筑股份有限公司技术中心,北京101300;中国建筑股份有限公司技术中心,北京101300;北方工业大学,北京100041
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.571
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