【摘要】：超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,簡(jiǎn)稱(chēng)UHPC)是一種具有比普通混凝土更高的強(qiáng)度、更優(yōu)的韌性、更好的耐久性等性能的新型水泥基復(fù)合材料。由于UHPC具有水膠比較低(0.14~0.20)、膠凝材料用量較高、礦物摻合料摻量較大等特點(diǎn),UHPC在凝結(jié)硬化過(guò)程中以及凝結(jié)硬化后會(huì)產(chǎn)生較大的收縮,從而使UHPC早期開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)增加。已有研究表明稻殼灰(Rice Husk Ash,簡(jiǎn)稱(chēng)RHA)替代硅灰(Sillca fume,簡(jiǎn)稱(chēng)SF)能夠?qū)HPC自收縮起到較好的抑制作用,其原因是稻殼灰具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積、含SiO_2等特性。本文發(fā)現(xiàn)硼泥酸性浸渣(Acid leaching residue of boron mud,簡(jiǎn)稱(chēng)ARM)具有與稻殼灰類(lèi)似的特性,為方便研究,將具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積、含SiO_2等特性的超細(xì)粉末統(tǒng)稱(chēng)為多孔超細(xì)粉。本文通過(guò)與自制低溫稻殼灰對(duì)比,研究了硼泥酸性浸渣取代部分硅灰后對(duì)UHPC流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度、早期自收縮、干燥收縮等性能影響,并通過(guò)差熱分析、壓汞、電鏡等微觀實(shí)驗(yàn)進(jìn)行機(jī)理分析。研究結(jié)果如下:(1)硼泥酸性浸渣具有和自制低溫稻殼灰類(lèi)似一些特性,如多孔結(jié)構(gòu)、比表面積較大、含SiO_2等;(2)硼泥酸性浸渣取代硅灰后,隨取代量增加,流動(dòng)度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),與自制低溫稻殼灰的影響一致;同一時(shí)間內(nèi),硼泥酸性浸渣取代時(shí)流動(dòng)度損失程度變小,而摻有稻殼灰的略有增加;(3)硼泥酸性浸渣取代硅灰后,凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)。自制低溫稻殼灰取代硅灰后,UHPC初凝時(shí)間變化較小,終凝時(shí)間縮短;(4)自制低溫稻殼灰取代硅灰時(shí),生成C-S-H凝膠增多,微觀結(jié)構(gòu)趨于致密,抗折和抗壓強(qiáng)度均有所增大;硼泥酸性浸渣取代時(shí),早期C-S-H凝膠略少,抗折和抗壓強(qiáng)度減小,后期C-S-H凝膠增多,抗折和抗壓稍有增加;(5)自收縮和干燥收縮隨著硼泥酸性浸渣取代量的增加而減少,與自制低溫稻殼灰的結(jié)果類(lèi)似;多孔超細(xì)粉取代硅灰后,降低了混凝土的孔隙率,小孔占比升高,孔隙結(jié)構(gòu)得到細(xì)化。
【圖文】：

各種材料的斷裂能[7]

[11]是世界上第一次采用UHPC材料制作鋼管桁架結(jié)構(gòu)的單跨步行梁，橋的長(zhǎng)度達(dá)到60m，寬度則為4.2m，橫跨Mougog河，，如圖1.2所示。該橋處于氣候環(huán)境惡劣，濕度較大，冬季寒冷，最低溫度達(dá)零下四十度，下雪天必須通過(guò)撒鹽來(lái)防止結(jié)冰。因此，該橋的耐久性能要求較高，故選用RPC200作為結(jié)構(gòu)的制作材料，該橋主要由UHPC制作的預(yù)制板、預(yù)制梁以及鋼管桁架組合而成。通過(guò)采用預(yù)應(yīng)力RPC使結(jié)構(gòu)的自重大大減輕，同時(shí)能夠保證結(jié)構(gòu)對(duì)整體剛度的要求。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2581495