组合养护下UHPC中水化硅酸钙演变及应变硬化行为研究进展
编号:4
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更新:2021-07-26 11:14:51
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特邀报告
摘要
包括两部分的研究进展:组合养护下UHPC中水化硅酸钙的演变;UHPC应变硬化行为特征。关于UHPC中水化硅酸钙演变,从养护制度、矿物掺合料和氢氧化钙三方面出发,研究了各因素对超高性能混凝土中硬硅钙石生成的影响。首先从养护制度入手,验证了养护制度对UHPC中硬硅钙石生成的影响;在热水-干热组合养护下,研究矿物掺合料对UHPC力学性能和微观结构的影响;最后在矿物掺合料组合为10%硅灰+10%粉煤灰+10%矿粉+20%石英粉的基础上,额外掺入粉状氢氧化钙,研究氢氧化钙对UHPC力学性能和微观结构的影响。关于应变硬化行为,采用不同浓度的硅烷偶联剂(Silane coupling agent, SCA)溶液对憎水的聚乙烯纤维(Polyethylene fiber, PE纤维)进行表面改性处理,用表面改性后的PE纤维制备超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC),测定其直拉应变硬化性能与开裂效果。对于低水胶比(0.18)UHPC,掺有3%浓度硅烷偶联剂溶液改性纤维得到了最佳的应变硬化效果,应变值最高,多缝开裂效果最显著。硅烷偶联剂处理PE纤维产生表面改性作用的机理是,附着在PE纤维表面的硅烷偶联剂官能团与基体之间建立较强的化学粘结力,其中的自由羟基与基体中水化产物C-S-H发生缩合反应,羟基(-OH)与C-S-H或Ca(OH)2中的Ca2+之间发生配位化合作用。PE纤维的界面改性效果取决于两个方面,即:在PE纤维表面形成硅烷偶联剂的覆盖层,借此与UHPC基体建立较强的化学粘结,由此增强PE纤维与基体的界面粘结;另一方面,此覆盖层的厚度不宜过大,厚度过大反而使界面粘结受到削弱,导致UHPC的应变硬化效果降低。
关键词
UHPC,组合养护,水化硅酸钙,纤维界面处理,应变硬化
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