畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告--修改后的--任闖闖

1、北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目： 骨料特征對(duì)超高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能的影響 學(xué)院： 土建 專業(yè)： 鐵道工程 學(xué)生姓名： 任闖闖 學(xué)號(hào)： 09232054 1引言超高性能混凝土，簡(jiǎn)稱UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也稱作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)。超高性能混凝土因其超高抗壓強(qiáng)度和超高耐久性等良好性能越來越受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注。超高性能混凝土包括不含粗骨料的活性粉末混凝土(Reactive Power Concrete，RPC)和抗壓強(qiáng)度值高于100 MPa的含粗骨料超高性能混凝土(ultra-

2、High Performance Concrete，UHPC)2種。超高性能混凝土（UHPC）是通過膠凝材料的微觀結(jié)構(gòu)增強(qiáng)技術(shù)開發(fā)的新一代混凝土。 UHPC具有極高的抗壓和抗折強(qiáng)度分別超過180MPa和30MPa，卓越的耐用性比普通混凝土。 UHPC的制造需要非常低的W/B率僅僅是0.2左右，粗骨料沒有使用大量精美的粘合劑和高效減水劑，并納入鋼的超細(xì)纖維。“超高性能混凝土”包含兩個(gè)方面超高超高的耐久性和超高的力學(xué)性能。 表1：普通混凝土、高性能混凝土和超高性能混凝土（活性粉末混凝土）材料性能對(duì)比：普通混凝土NSC高性能混凝土HPC超高性能混凝土UHPC抗壓強(qiáng)度(MPa)20-4040-9617

3、0-227水膠比0.40-0.700.24-0.350.14-0.27圓柱劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa)2.5-2.8-6.8-24最大骨料粒經(jīng)(mm)19-259.5-130.4-0.6孔隙率20-25%10-15%2-6%孔尺寸(mm)-0.000015韌性-比NSC大250倍斷裂能(kNm/m)0.1-15-10-40彈性模量(GPa)14-4131-5555-62斷裂模量(第一條裂縫)(MPa)2.8-4.15.5-8.316.5-22.0透氣性k(24小時(shí)40C)(mm)3x1000吸水性(225小時(shí))(kg/mm)2x102.4x103.5x10氯離子擴(kuò)散系數(shù)(穩(wěn)定狀態(tài)擴(kuò)散)(mm/s)1

4、x104.9x102x10抗凍融性能10耐久90耐久100耐久抗表面剝蝕性能表面剝蝕量1表面剝蝕量0.08表面剝蝕量0.01泊松比0.11-0.21-0.19-0.24徐變系數(shù)2.351.6-1.90.2-0.8收縮-養(yǎng)護(hù)后40-80x10養(yǎng)護(hù)后x10無自生收縮流動(dòng)性(工作性)(mm)測(cè)量坍落度測(cè)量坍落度150-155 UHPC與普通混凝土或高性能混凝土均含有粗骨料，但UHPC必須使用硅灰和纖維(鋼纖維或復(fù)合有機(jī)纖維)，水泥用量較大，水膠比很低。UHPC的組成見表2。 表2：超高性能混凝土UHPC基本組成：kg/m重量百分含量%波特蘭水泥(V型)700-101027.0-38.0硅灰230-3

5、208.5-9.5磨細(xì)石英砂0-2300.0-8.0細(xì)砂760-105039.0-41.0金屬纖維150-1905.5-8.0高效減水劑15-250.5-1.0水155-2105.5-8.0水/膠凝材料比0.14-0.27 _ _ UHPC堪稱耐久性最好的工程材料，適當(dāng)配筋的UHPC力學(xué)性能接近剛結(jié)構(gòu)，同時(shí)UHPC具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特別適合用于大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)(軍事工程、銀行金庫(kù)等)和薄壁結(jié)構(gòu)，以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。目前，UHPC已經(jīng)在一些實(shí)際工程中應(yīng)用，如大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁、薄壁筒倉(cāng)、核廢料罐、鋼索錨固加強(qiáng)板、ATM機(jī)保護(hù)殼，等等?？梢灶A(yù)計(jì)，還會(huì)有越

6、來越多的應(yīng)用。2.UHPC的發(fā)展歷史隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，混凝土強(qiáng)度等級(jí)一直在不斷地提高，高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土（6 0MPa-14 0MPa）已經(jīng)成功地應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程中。目前，國(guó)際上較為通用的配制高強(qiáng)混凝土（100MPa）的技術(shù)為“硅酸鹽水泥+硅灰+高效減水劑”。但高強(qiáng)混凝土（High Strength Concrete, HSC）的抗彎抗拉強(qiáng)度仍然不高，必須通過配筋來增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而大量配筋又帶來施工澆注的困難，同時(shí)，由于混凝土收縮變形受鋼筋的約束還會(huì)引起應(yīng)力，導(dǎo)致開裂，對(duì)耐久性產(chǎn)生不利的影響。在高強(qiáng)混凝土中，粗骨料與漿體的界面薄弱區(qū)形成的缺陷也會(huì)造成混凝土強(qiáng)度與耐久性的降低。針對(duì)以上問題，1

7、993年，法國(guó)Bouygues公司Richard等人率先研制出一種新的超高性能的水泥基復(fù)合材料活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete, RPC）。RPC強(qiáng)度高，根據(jù)組分和制備條件的不同，RPC可以分為RPC200和RPC800兩級(jí)，RPC200的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到200MPa以上，采用鋼骨料的RPC800的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到800MPa。目前RPC200已得到較廣泛的應(yīng)用，而RPC800仍然只是科學(xué)家的一個(gè)夢(mèng)想，未見有任何實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)表。1998年8月，在加拿大Sherbrooke市召開了第一次以RPC和高性能混凝土為主題的國(guó)際研討會(huì)，會(huì)上就RPC的原理、性能和應(yīng)用進(jìn)行了廣

8、泛而深入的探討。與會(huì)專家一致認(rèn)為：作為一類新型混凝土材料，RPC具有廣闊的應(yīng)用前景。雖然RPC問世的時(shí)間不長(zhǎng)，但因其具有良好的力學(xué)性能和優(yōu)異的耐久性，在短短的幾年內(nèi)，它就已經(jīng)在工程建設(shè)領(lǐng)域里獲得了應(yīng)用。世界上第一座以RPC為材料的步行橋位于加拿大魁北克省的Sherebrooke市。該橋采用鋼管RPC桁架結(jié)構(gòu)，跨度60m，橋面寬4.2m。橋面板厚為30mm，每隔l.7m設(shè)置高70mm的加強(qiáng)肋。桁架腹桿是直徑為150mm、壁厚為3mm的不銹鋼管、內(nèi)灌RPC200。下弦RPC雙梁，梁高380mm；均按常規(guī)混凝土工藝預(yù)制。每個(gè)預(yù)制段長(zhǎng)10m、高3m，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后用后張預(yù)應(yīng)力拼裝而成。該橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是

9、混凝土構(gòu)件內(nèi)無箍筋、分別在體內(nèi)和體外布置預(yù)應(yīng)力鋼筋，并使用不銹鋼鋼管約束RPC，以提高其強(qiáng)度和延性。由于采用RPC，大大減輕了自重，提高了在高濕度環(huán)境、頻繁受除冰鹽腐蝕與凍融循環(huán)作用下結(jié)構(gòu)的耐久性能。由于RPC是一種專利產(chǎn)品，為了避免知識(shí)產(chǎn)權(quán)的糾紛，歐洲目前不再使用這個(gè)名詞，而改稱“超高性能混凝土”（Ultra High-Performance Concrete UHPC）。2005年和2008年在德國(guó)Kassel大學(xué)召開了兩次UHPC國(guó)際會(huì)議，深入探討了UHPC的制備、微結(jié)構(gòu)特征和性能，在會(huì)上介紹了許多實(shí)際工程應(yīng)用案例，并討論了相關(guān)歐洲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂問題。Walraven教授在2009年發(fā)表

10、了一篇綜述文章，系統(tǒng)地論述了UHPC的應(yīng)用前景。3 UHPC配制原理UHPC是一種高強(qiáng)度、高韌性、低孔隙率的超高強(qiáng)水泥基材料。它的基本配制原理是：通過提高組分的細(xì)度與活性，不使用粗骨料，使材料內(nèi)部的缺陷（孔隙與微裂縫）減到最少，以獲得超高強(qiáng)度與高耐久性。UHPC所用材料與普通混凝土有所不同，其組成材料主要包括以下幾種：（l）水泥；（2）級(jí)配良好的細(xì)砂；（3）磨細(xì)石英砂粉；（4）硅灰等礦物摻合料；（5）高效減水劑。(6)粗骨料。當(dāng)對(duì)韌性有較高要求時(shí)，還需要摻入微細(xì)鋼纖維。3.1 提高勻質(zhì)性，減少材料內(nèi)部缺陷 對(duì)于大多數(shù)固體材料，理論抗壓強(qiáng)度值一般為其彈性模量值的0.10.2倍，但實(shí)測(cè)值只有其彈性

11、模量的（0.10.2）10-3倍。兩者相差上千倍，其原因就是由于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不完善、存在大量缺陷。因此要充分發(fā)揮材料的性能就必須盡量減少缺陷、提高勻質(zhì)性。普通混凝土硬化前，一方面，水泥漿體中的水分向親水的集料表面遷移，在集料表面形成一層水膜，從而在硬化的混凝土中留下細(xì)小的縫隙；此外，漿體泌水也會(huì)在集料下表面形成水囊而形成裂縫；另一方面，由于骨料和硬化水泥漿體彈性模量不同（相差13倍），由于環(huán)境濕度、溫度變化而引起的變形不同，骨料與水泥漿體界面存在應(yīng)力而產(chǎn)生微裂縫。這樣，混凝土在承受荷載作用以前，界面處就充滿了原始微裂縫。在荷載作用下，漿體與骨料的界面上產(chǎn)生剪應(yīng)力和拉應(yīng)力，導(dǎo)致始微裂縫的擴(kuò)展。隨

12、著應(yīng)力的增長(zhǎng)，裂縫不斷生長(zhǎng)并伸向水泥石，最終導(dǎo)致漿體的斷裂。為了消除上述不利影響，主要是通過以下途徑來消除缺陷、提高UHPC的勻質(zhì)性：(1)去除粒徑大于1mm的粗骨料，以改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性,混凝土受到荷載作用后，粗骨料與砂漿界面處應(yīng)力集中，極易引起破壞。骨料界面微裂縫的長(zhǎng)度和寬度與骨料粒徑尺寸有關(guān)，骨料粒徑減小，裂縫長(zhǎng)度和寬度也小。因此UHPC不用粗骨料，只用細(xì)骨料，可以極大地減少界面微裂縫的長(zhǎng)度和寬度，同時(shí)骨料粒徑的減少，其自身存在的缺陷的幾率也減小，從而UHPC整個(gè)基體的缺陷也隨之減少。(2) 改善漿體的力學(xué)性能，強(qiáng)化漿體與骨料的界面。普通混凝土中的骨料和漿體界面由于水分的遷移而形成一個(gè)

13、過渡區(qū)：越靠近骨料表面，水膠比越大，水泥水化生成的Ca（OH）越富集，取向程度也越大，硬化后孔隙率也越大。因此界面過渡區(qū)是混凝土的薄弱環(huán)節(jié)。水膠比是影響過渡區(qū)的主要因素，UHPC有很低的水膠比（不大于0.2），過渡區(qū)就很薄，而且由于含有較多硅灰，可與富集在骨料周圍的Ca（OH）反應(yīng)生成水化硅酸鈣凝膠而大大削弱Ca（OH）2的富集與取向；在熱處理的過程中，石英粉也會(huì)與Ca（OH）發(fā)生反應(yīng)。這都會(huì)大幅度地提高漿體的力學(xué)性能。UHPC中骨料與硬化水泥石的彈性模量之比在1到1 .4之間，兩者不均勻性的影響幾乎消除。(3) 提高堆積密度。由晶體結(jié)構(gòu)的研究表明，相同直徑原子進(jìn)行排列時(shí)，體心立方結(jié)構(gòu)的緊密系

14、數(shù)是0.68，即使最密排列的面心立方或密排六方結(jié)構(gòu)，其緊密系數(shù)也只有0.74。為了進(jìn)一步提高堆積密度，常在較大的單一粒徑的顆粒之間加入粒徑較小的顆粒。這樣先由直徑最大的球體堆積成最密填充狀態(tài)，剩下的空隙依次由次大的球體填充下去，使球體間的空隙減小。從而整體達(dá)到最大密實(shí)狀態(tài)。根據(jù)上述原理，在制備UHPC時(shí)，可采用以下措施來提高其密實(shí)度，降低孔隙率：（1）優(yōu)選顆粒材料級(jí)配：選用相鄰兩級(jí)平均粒徑差較大，但同級(jí)內(nèi)級(jí)配連續(xù)的粉末材料，使顆?；旌狭象w系達(dá)到最密實(shí)狀態(tài)。（2）優(yōu)選與活性組分相容性良好的高效減水劑，改進(jìn)攪拌條件，降低水膠比（一般控制在0.20以下），使?jié){體在最少用水量的條件下有良好的工作性。(

15、3)在新拌混凝土凝結(jié)前和凝結(jié)期間對(duì)其加壓可以達(dá)到以下目的：其一，擠出拌和物中包裹的空氣，減少氣孔的數(shù)量和體積；其二，當(dāng)模板有一定滲透性時(shí)，可將多余的水分自模板間隙中排出；其三，可以消除在水化過程中化學(xué)收縮引起微裂縫。通過熱養(yǎng)護(hù)還可加速活性粉末組分的水化反應(yīng)，改善微觀結(jié)構(gòu)，提高界面的粘結(jié)力。3.2 改善微觀結(jié)構(gòu) 在UHPC凝固后進(jìn)行熱養(yǎng)護(hù)可以加速水泥水化反應(yīng)的進(jìn)程和火山灰效應(yīng)的發(fā)揮。對(duì)于2OOMPa級(jí)的UHPC，進(jìn)行2090的常壓養(yǎng)護(hù)就可以了，但這時(shí)候形成的水化物仍是定形的。但隨著溫度的升高，其火山灰效應(yīng)也相應(yīng)提高，UHPC的微觀結(jié)構(gòu)有所改善，主要表現(xiàn)為大于100nm孔徑范圍的有孔體積降低，孔隙

16、得到細(xì)化。3.3 提高韌性混凝土的強(qiáng)度越高，脆性越大，在UHPC中摻有細(xì)微鋼纖維，可以顯著提高韌性和延性。4 UHPC的優(yōu)點(diǎn) 利用UHPC的超高抗?jié)B性，可替代鋼材制造壓力管道和腐蝕性介質(zhì)的輸送管道，用于遠(yuǎn)距離油氣輸送、城市遠(yuǎn)距離大管徑輸水、城市下水及腐蝕性氣體的輸送，不僅可大大降低造價(jià)，而且可明顯地提高管道的抗腐蝕能力，解決目前遠(yuǎn)距離油氣輸送所采用的中等口徑高強(qiáng)混凝土管輸送壓力不夠高，大口徑鋼管價(jià)格昂貴等問題。利用UHPC的超高抗?jié)B性與高沖擊韌性，制造中低放射性核廢料儲(chǔ)藏容器，不僅可大大降低泄漏的危險(xiǎn)，而且可大幅度延長(zhǎng)使用壽命。UHPC現(xiàn)已用于海洋石油平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)的外保護(hù)層，可大大提高水位變動(dòng)

17、區(qū)的支柱的使用壽命。UHPC的早期強(qiáng)度發(fā)展快，后期強(qiáng)度極高，用于補(bǔ)強(qiáng)和修補(bǔ)工程中可替代鋼材和昂貴的有機(jī)聚合物，既可保持混凝土體系的整體性，還可降低成本。UHPC強(qiáng)度高，抗沖擊性能好，可用于國(guó)防工程的防護(hù)結(jié)構(gòu)，也可用于需要高承載力的特殊結(jié)構(gòu)UHPC的高密實(shí)性與良好的工作性能，使其與模板相接觸的表面具有很高的光潔度，外界的有害介質(zhì)很難侵入到UHPC中去，而且UHPC中的著色劑等組分也不易向外析出，利用這一特點(diǎn)可把UHPC用作建筑物的外裝飾材料。綜上所述，UHPC材料具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景?？紤]到UHPC的經(jīng)濟(jì)性，它將適用于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)之間的領(lǐng)域，甚至用于鋼結(jié)構(gòu)占統(tǒng)治地位的

18、領(lǐng)域。UHPC的應(yīng)用，將改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并將引入新的施工技術(shù)，這將會(huì)對(duì)我國(guó)的建筑業(yè)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。 4.1 UHPC具有非常高的強(qiáng)度相對(duì)于普通混凝土和高強(qiáng)混凝土而言，UHPC材料表現(xiàn)出極好的力學(xué)性能，如表3所示。 表3 不同混凝土的強(qiáng)度混凝土種類RPC200RPC800HSC抗壓強(qiáng)度（MPa）170-230500-80060-100抗折強(qiáng)度（MPa）30-6045-1406-104.2 UHPC具有優(yōu)良的韌性摻有微細(xì)鋼纖維的UHPC的斷裂能可達(dá)到20000-40000J/m，與普通混凝土相比，抗折強(qiáng)度高一個(gè)數(shù)量級(jí)，斷裂能高兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。因而，UHPC屬于高斷裂能材料,如圖1所示。 圖1

19、 各種材料的斷裂能4.3 UHPC具有優(yōu)異的耐久性UHPC的水膠比低，具有良好的孔結(jié)構(gòu)和較低的孔隙率，使其具有極低的滲透性、很高的抗有害介質(zhì)侵蝕能力和良好的耐磨性。4.4 UHPC良好的總體經(jīng)濟(jì)性與普通混凝土或高強(qiáng)混凝土相比較，UHPC的單價(jià)偏高，特別是摻鋼纖維的UHPC，一次投資很大，目前只能用于一些不計(jì)較成本的結(jié)構(gòu)。但是在實(shí)際工程中，UHPC的應(yīng)用不僅可以減少構(gòu)件混凝土用量近2/3，且結(jié)構(gòu)性能更好，UHPC的應(yīng)用還可以減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的配筋量，甚至完全取消鋼筋。與具有相同承載力的鋼結(jié)構(gòu)比較，UHPC結(jié)構(gòu)的成本也相對(duì)便宜。由于UHPC的耐久性好，使用壽命可以更長(zhǎng)，從全壽命成本來分析，其價(jià)格是可

20、以接受的。5 UHPC的應(yīng)用與前沿研究 1)最早在工程上應(yīng)用UHPC的國(guó)家是加拿大，在Sherbrooke建造了一條UHPC行人橋。2)2001年，在法國(guó)Valence建造了2條道路橋，分別為205m和225m，為運(yùn)輸車輛及行人使用，如圖2所示。該橋的UHPC中，在不同部位摻入了約25一30體積含量的鋼纖維。 圖2 建造在法國(guó)Bourg-les-Valence的道路橋3) 在德國(guó)，應(yīng)用UHPC建造了一座復(fù)合結(jié)構(gòu)的人行橋，長(zhǎng)135m，最大跨度40m。該橋的外貌及截圖如圖3所示 圖3 德國(guó)Kassee UI-IPC行人橋4)日本也有用UHPC與鋼復(fù)合的橋梁。另外，日本明石大橋建造于神戶淡路鳴門高速

21、公路的本州和淡路島之間的明石海峽。橋長(zhǎng)3911 m，為三跨吊橋，中跨達(dá)I 991 m，1988年5月開工，于1998年4月完工。橋兩端錨同基礎(chǔ)使用了40多萬m 免振自密實(shí)混凝土(HPC)，而海上兩個(gè)主塔橋墩大量使用了水下不分散混凝土。5)建筑上采用UHPC的先進(jìn)性及其特殊效果，在法國(guó)建造的高架橋收費(fèi)站中可以充分體現(xiàn)出來。屋頂長(zhǎng)98m，寬28m，中心厚度只有85cm；結(jié)構(gòu)像一個(gè)機(jī)翼。2)廣州珠江新城西塔工程該工程高度為435m，是一座超高層建筑，大量使用了C70、C80、C90UHPC，并研發(fā)C100 UHPC，一次泵送高度超過400m,見圖4。 圖4 正在施工中的西塔工程 6 UHPC的原料6

22、.1實(shí)驗(yàn)材料 含粗骨料的超高性能混凝土采用普通原材料制4)礦物摻合料試驗(yàn)中使用多種礦物摻合料制備，各因素對(duì)UHPC抗壓強(qiáng)度的影響試驗(yàn)研究由階段1和階段2完成，其中階段2僅為低水膠比(WB020)對(duì)UHPC抗壓強(qiáng)度值的影響，其他試驗(yàn)內(nèi)容均屬于階段1兩階段的試驗(yàn)材料來源不同，文中均用上標(biāo)大寫英文字母表示材料類型(1)粗骨料粗骨料為石灰石和玄武巖，均是由兩種顆粒粒徑范圍為510 mm和1020 mm的粗骨料以3：7的質(zhì)量比混合，清洗干凈并晾曬至飽和面干狀態(tài)，壓碎指標(biāo)值分別為40和35(2)細(xì)骨料細(xì)骨料采用機(jī)制砂和機(jī)制砂。其物理性能見表4。 表4 細(xì)骨料的物理性能性能指標(biāo)機(jī)制砂機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)2.202

23、.94表觀密度（kg/m)27302600堆積密度（kg/m)15901650含泥量/%4.65.5泥塊含量/%0.50.5石粉含量/%4.65.5(3) 水泥.采用52.5級(jí)早強(qiáng)硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為PII52.5R，即52.5R和52.5R,其性能見表5. 表5 水泥性能性能指標(biāo)52.5R52.5R初凝時(shí)間/min155137終凝時(shí)間/min195194抗折強(qiáng)度/MPa7d6.17.428d9.39.4抗壓強(qiáng)度/MPa7d31.437.428d57.362.0 (4)礦物摻合料試驗(yàn)中使用多種礦物摻合料，分別為硅灰(Silica Fume，SF)，包括sF。和SF“；粉煤灰(Fly Ash，F(xiàn)A

24、)，包括FA 和FA ；礦粉(GroundGranulated Blast Furnace Slag，GGBS)，包括GGBS和GGBS ；復(fù)合硅材(Hybrid Silica Powder，HSP)，其性能見表3 (5)鋼纖維采用鍍銅鋼纖維，長(zhǎng)度為13 mm，直徑為020 mm (6)減水劑采用聚羧酸型高效減水劑 和聚丙烯酸酯高效減水劑，固含量分別為20 和40 7配合比設(shè)計(jì)7.1配制原則通過提高組分的細(xì)度，使材料的內(nèi)部缺陷(塑性狀態(tài)下的孔隙與硬化過程的微裂隙)減小到最少，包括各種材料的顆粒之間的空隙能相互填充完全，塑性狀態(tài)下的孔隙能互相進(jìn)行擠壓，同時(shí)排除澆注過程中引人的氣體和多余的水氣，由

25、此獲得超高強(qiáng)度與高耐久性。7.2配合比試驗(yàn)7.2.1試驗(yàn)準(zhǔn)備(1)根據(jù)試驗(yàn)所需，把原材料準(zhǔn)備好；(2)攪拌設(shè)備：水泥膠砂攪拌機(jī)，強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)；(3)振動(dòng)臺(tái)；(4) 電子秤、料斗各1；(5) 恒溫水浴試驗(yàn)箱(0100)(6) 恒溫烘箱(0-300)(7)液壓萬能試驗(yàn)機(jī)(1 000k N)、(600kN)各1個(gè)；(8) 測(cè)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)夾具、測(cè)抗折強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)夾具；(9) 系列標(biāo)準(zhǔn)試模若干；(10)其它輔助工具若干。7.3試驗(yàn)方法拌合物流動(dòng)度的測(cè)定采用跳桌法，方法根據(jù)規(guī)范GBT24192005中的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法進(jìn)行，在實(shí)際測(cè)定過程中，我們制作的拌合物因流動(dòng)度好，在跳桌跳動(dòng)時(shí)流攤出圓盤桌面，

26、導(dǎo)致擴(kuò)散直徑無法測(cè)定。超高性能混凝土的力學(xué)性能根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO)GBT176711999進(jìn)行測(cè)定。7.4試驗(yàn)步驟 混凝土攪拌采用水泥裹砂法，即先加入砂和20 的總用水量，攪拌2 min；然后加入水泥、硅灰等礦物摻合料，攪拌6 min；再加入粗骨料，攪拌3 min最后加入高效減水劑和剩余的水，攪拌35 min若摻有鋼纖維，則在粗骨料攪拌均勻后再加入攪拌混凝土試塊的成型尺寸為100 mm100 mm100 mm，制備完成后立即用塑料薄膜覆蓋，并放置于溫度為(202) 、濕度約為70 的養(yǎng)護(hù)室。7.4.5實(shí)驗(yàn) 依據(jù)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GBT 500812o02)，

27、超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度值測(cè)定試驗(yàn)中加載速率取10 kNs，即約1 MPas，加載過程中保持速率恒定結(jié)果取3個(gè)試塊抗壓強(qiáng)度的平均值。參考文獻(xiàn)：1Rahman S，Molyneaux T，Patnaikuni IUltra high performance concrete：recentapplications and researchJAustralian Journal of Civil Engineering，2005，2：132O2Koizumi S，Imoto H，Sugamata T，et a1 A study on potential strength development and

28、 the hydration reaction of ultra-high-strength concreteC/Proceedings of the 8th InternationalSymposium on Utilization of Highstrength and Highperformance ConcreteTokyo：Japan Concrete Institute，20083 Kojima M，Mitsui K，Wachi M，et a1Application of 150 Nmm advanced performance composites to highrise RC

29、buildingCProceedings of the 8th International Symposium on Utilization of Highstrength and Highperformance Concrete，20084 朋改飛，楊娟，高育新，王斌.含粗骨料的超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度的影響因素.華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào).2012年第33卷第六期.5 3rd International Symposium on HPC Proceedings: October 19-22, 2003 in Orlando, FL6 P. Y. Blais, M. Couture. Precast

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34、rnational Symposium on Utilization or High Strength/HighPerformance Concrete. Paris.1996,1343-1349.15 朱英磊. 活性粉末混凝土的性能研究及應(yīng)用. 混凝土. 2000年第7期 31-33.16 馮乃謙.高性能混凝土與超高性能混凝土的發(fā)展和應(yīng)用.施工技術(shù).2009年四月.第38卷.第四期.1.目標(biāo)：超高性能混凝土的設(shè)計(jì)理論是最大堆積密度理論其組成材料不同粒徑顆粒以最佳比例形成最緊密堆積，即毫米級(jí)顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級(jí)顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充，微米級(jí)顆粒堆積的間隙由亞微米級(jí)顆粒(硅灰)填充。超高性能混凝土(UHPC)是一種力學(xué)性能超高、耐久性能優(yōu)異、體積穩(wěn)定性優(yōu)良的新型水泥基復(fù)合材料，本實(shí)驗(yàn)通過研究這種新型復(fù)合材料基本制備原理，介紹采用水泥、石英砂、礦物摻合等常用建筑原材料配制出超高性能的混凝土，并通過對(duì)比試驗(yàn)，研究了礦物摻和料種類、纖維摻量以及養(yǎng)護(hù)工藝對(duì)超高性能混凝土抗壓、抗折強(qiáng)度的影響，確定了最佳配合比。2.內(nèi)容: UHPC是一種高強(qiáng)度、高韌性、低孔隙率的超高強(qiáng)水泥基材料。它的基本配制原理是：通過提高組分的細(xì)度與活性，不使用粗骨料，使材料內(nèi)部的缺陷（孔隙與微裂縫）減到最少，以獲得超高強(qiáng)