目的通過摻入納米二氧化硅顆粒優(yōu)化自密實(shí)道路混凝土配合比,改善其彎曲疲勞性能.方法以填充性能和28 d抗壓強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo),設(shè)計(jì)L₉（3⁴）正交試驗(yàn)優(yōu)化混凝土初始配合比,選取4種配合比制備納米改性自密實(shí)混凝土,進(jìn)行四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn),分別得到50%和95%存活率下基于兩參數(shù)Weibull分布的概率疲勞方程,并借助SEM觀察試件斷面微觀形貌.結(jié)果自密實(shí)道路混凝土取得最佳配合比時(shí)水膠比為0.26,納米二氧化硅和硅灰分別占膠凝材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、10%;納米二氧化硅顆粒摻量為1%的試件的疲勞性能最優(yōu),達(dá)到預(yù)估疲勞壽命2.0×10⁶次時(shí)彎拉強(qiáng)度折減系數(shù)增大了1.4%～5.7%,且疲勞壽命對(duì)應(yīng)力水平變化的敏感性降低了2.1%～9.8%;納米顆粒具有物理填充效應(yīng)并與水化產(chǎn)物發(fā)生二次反應(yīng)生成低密度水化硅酸鈣凝膠,填充內(nèi)部微孔使結(jié)構(gòu)更為致密.結(jié)論納米二氧化硅能在一定程度上提升自密實(shí)道路混凝土的疲勞性能. 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,36(04)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

S11配合比混凝土SEM圖

式中:p為存活率;i為疲勞壽命小到大排列的序數(shù);n為每組試件的樣本數(shù),n=6;c為形狀參數(shù),是ln(ln(1/p))-lnN曲線的斜率,c越大混凝土彎曲疲勞壽命離散性越小;Np為存活率為p時(shí)的疲勞壽命;Na為特征壽命,p=0.368對(duì)應(yīng)的疲勞壽命.圖2 形狀參數(shù)與應(yīng)力水平之間的關(guān)系

圖1 各配合比混凝土不同應(yīng)力水平下ln(ln(1/p))-lnN曲線按式(3)分別計(jì)算各組混凝土在不同應(yīng)力水平與存活率下的預(yù)估疲勞壽命,擬合S-p-N曲線如圖3,得到式(4)所示雙對(duì)數(shù)概率疲勞方程,相關(guān)參數(shù)見表10.由表10可知,相關(guān)系數(shù)均在0.94以上,線性擬合相關(guān)性較好,參數(shù)a均隨nano-SiO2顆粒摻量的增大而呈先增大后減小變化趨勢(shì),在摻量為1%取得最大值,表明S11組試件疲勞性能最優(yōu),較其余三組提升了3.4%～14.1%;參數(shù)b變化趨勢(shì)與參數(shù)a基本相同,S11組試件較其余三組增大了2.1%～9.8%,表明nano-SiO2顆粒存在降低了混凝土疲勞壽命對(duì)應(yīng)力水平變化敏感性.預(yù)估疲勞壽命為2×106時(shí),在存活概率50%和95%兩種情況下,S11組試件的彎拉強(qiáng)度折減系數(shù)均最大且達(dá)到0.544和0.510,較其余三組高出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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