粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2016no.1 试验与应用 水胶比对超高强水泥基材料力学性能影响研究 Research on Effect Water to Cement Ratio on Properties of Ultra High Strength Concrete 钟枭,姚武 (同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海201804) 摘要:通过使用当地现有的常规材料,配制出了28d抗压强度超过150MPa,并且抗折强度超过20MPa的超高强 水泥基材料,并且采取三点弯曲试验,测试了不同强度等级的超高强水泥基材料的力学参数研究结果表明:随着水胶比 的降低,超高强混凝土的强度增大,其超高强混凝土的折压比以及拉压比比高强混凝土的低,比普通混凝土的更低,这说 明超高强混凝土的脆性进一步增大。 关键词:超高强混凝土;抗压强度;力学性能 中图分类号:TU528.31 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2016)01-0035-04 人们在研究金属材料的力学性能过程中发现,随 效减水剂在这个掺量范围内,可以减少用水量约45~ 着金属极限抗拉强度的增加,尤其在使用高强度钢的 75kg/m3,要使混凝土达到超高强,其中一点就是要求 过程中,往往出现低应力脆断,即工作应力远低于材料 水灰比极低,甚至低于0.2。超高强度混凝土要求低孔 的许用应力而发生破坏现象。这是由于金属材料因自 隙率,特别是大孔要少,获得低孔隙率的唯一方法就是 身难以发现的内部缺陷而产生应力重分布,局部应力 在拌合物中掺入粉磨极细的颗粒,如硅灰,以填充水泥 大于屈服强度。因而发展了线弹性断裂力学。并用应 颗粒间及骨料与水泥颗粒间的空隙。另外,通过高掺 力强度因子来描述带裂纹体结构的裂纹尖端的应力场 高效减水剂,提高拌合物的工作性,可以使得水泥颗粒 强度,提出了断裂韧度这一新的强度概念21。研究 呈解絮状态,使固体颗粒均匀分散,结构充分密实。本 结果表明,随着金属强度的增加,裂纹尖端附近的塑性 研究采用了江浙沪地区现有的材料进行了超高强混凝 变形减小,Kc降低;材料的“脆性”愈加明显,并且随 土的配制,并通过改变水胶比,研究其对超高强混凝土 着加荷速度的增加而降低。 的影响 混凝土是介于脆性与塑性之间的材料,人们容易 接受的是,随着混凝土强度的增加,断裂韧度K降 1试验原材料和试验方法 低,即高强混凝土比普通混凝土更“脆”。但目前有研 1.1原材料 究表明,Kc随着抗压强度的增加而显著地增加。本研 水泥:江南-小野田硅酸盐水泥P52.5砂子:安 究通过制备不同强度等级的超高强混凝土,测定了各 徽凤阳特细石英砂,粒径<0.25μm;硅灰;减水剂:江西 项力学参数,并且通过“带切口的三点弯曲梁”,测量 格雷斯聚羧酸型高效减水剂;水...
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