轴压荷载及自愈合对超高性能纤维增强混凝土渗透性能的影响

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1、文章编号：1007—046X(2015)02—0028-05生态建材轴压荷载及自愈合对超高性能纤维增强混凝土渗透性能的影响EffectofAxialCompressiveLoadandSelf-RepaironPermeabilityofUltraHighPerformanceFiber-ReinforcedConcrete姚小川，赵铁军，姜福香，王鹏刚l青岛建筑材料研究所有限公司，山东青岛266000；2．青岛理工大学土木工程学院，山东青岛266033摘要：针对轴压荷载损伤及自愈合作用后超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)的渗透性进行了试验研究。结果表明：在轴压应力

2、的作用下，UHPFRC的渗透性随着轴压应力水平的提高而增大，抗渗性随着应力水平的提高而降低；自愈合作用对于UHPFRC的渗透性能有着积极的影响。不同轴压应力水平条件下，自愈合28d~UHPFRC试件的渗透性均有不同程度的降低，抗渗性均有不同程度的提高。关键词：超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)；轴压荷栽；渗透性；自愈合中图分类号：TU528．572文献标志码：A0前言力，自愈合作用对其渗透性能的影响尚不明确。本文针对上述问题，主要对轴压荷载损伤及白愈合作用后根据19世纪90年代，法国BOUYGUES公司的UHPFRC的渗透性进行了试验研究。RichardP等人[i-

3、21的线性堆积密度模型、可压缩堆积模型以及纤维增强材料技术，研发出一种新型超高强度、1试验高耐久性、高韧性、良好体积稳定性的水泥基材料一活性粉末混凝土(Reactivepowderconcrete，RPC)，并申请1．1原材料与配合比了专利。现欧洲通常将采用活性粉末混凝土(RPC)制试验中所用的原材料及其主要参数如下。备原理的水泥基材料称为超高性能混凝土(Ultra—high胶凝材料：水泥为青岛山水水泥有限公司生产的performanceconcrete，UHPC)l4l。为了强调钢纤维的增强P．O．42．5号普通硅酸盐水泥，平均粒径约为27m；粉煤作用，现国际上通常将

4、掺人钢纤维的超高性能混凝土灰为某厂生产的I级粉煤灰，平均粒径为5．4m；硅灰(UHPC)称为超高性能纤维增强混凝土(Ultra—high为某厂生产的优质硅灰，平均粒径为0．03m，最大粒径performancefiberreinforeedconcrete，UHPFRCo目前，为2m。三种胶凝材料的主要化学组分如表1所示。国内外学者针对其配合比、养护制度以及力学性能开展石英粉：某厂加工定制，尺寸为45m。了广泛的研究，取得了大量宝贵的研究成果。同时，对石英砂：某厂加工定制，尺寸为380～212m。UHPFRC的渗透性能和耐久性能也进行了一系列的探索。钢纤维：采用表面镀铜

5、长13mm的短纤维，直径为然而，现有有关UHPFRC渗透性能的研究，绝大多数仅0．2mm。考虑了单一因素的作用，未能考虑结构服役期间所处的减水剂：江苏博特新材料有限公司生产的聚羧酸高应力状态对其渗透性能的影响，致使研究成果不能很好效减水剂，减水量45％，含固量50％。地用于指导工程实践。与此同时，由于UHPFRC水灰比拌合水：实验室普通自来水。极低而水泥掺量很高，其自身可能具有一定的自愈合能根据本课题组研究团队前期的研究成果，试验所基金项目：青岛市基础研究一联合基金计划项目(13—1—4—115一jch)28coALASH2／2015采的配合比如表2所示。将尺寸为100

6、mmX100mm×200mm的试件一切为二，成为两个100mm×100mmX100mm的试件。为更好地表1胶凝材料主要化学成分％模拟工程实际情况，使用试件的侧面(拆模面)进行毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验。将切割后的试件置于(50±2)oC的烘箱中烘干5d至试件达到恒重。将烘干后的试件在于燥的环境中冷却至室温，然后将与吸水面垂直的四个面用石蜡密封，从而保证UHPFRC的吸水方向为一维方向。最后，将处理水泥粉煤灰硅灰石英粉石英砂水减水剂钢纤维好的试件支撑在容器内部，并向容器内缓缓加水，直至液面超过试件吸水面(4±1)mm，如图1所示。加水之前，应先称量试件的初始质量，在吸水

7、时间分别达到0．5h、1．2试件成型与养护1h、2h、4h、8h、12h、24h时，将试件从容器中取出，(1)使用量程为10kg，精度为0．01g的电子秤准确用湿抹布擦拭吸水面至面干，并称量试件的重量，记录称量所需的各类材料。在不同吸水时间后试件的重量变化。每组试验以3个试(2)按照硅灰、粉煤灰、水泥、石英粉、石英砂的验结果的平均值作为最终试验结果。投料顺序，将称好的材料依次倒人砂浆搅拌机中，搅拌I封2～3min至均匀。／。(3)将减水剂与水混合，将混合后的水溶液倒人砂~Smm水一工浆搅拌机中，搅拌3-4min至具有良好的流动性。(4)将