低水化热低收缩超高性能混凝土（UHPC）试验研究-《混凝土与水泥制品》杂志社

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低水化热低收缩超高性能混凝土（UHPC）试验研究

Experimental Research on Low Hydration Heat and Low Shrinkage of Ultra High Performance Concrete(UHPC)

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关键词：

超高性能混凝土；掺合料；低水化热；低收缩

Key words：

Ultra high performance concrete(UHPC); Admixture; Low hydration heat; Low shrinkage

刊期：

２０19年第3期

DOI：

10.19761/j.1000-4637.2019.03.006.04

文章编号：

基金项目：

国家重点研发计划项目（2017YFB0310005）。

作者：

明阳1,2,3，李顺凯1,2,3，沈尔卜1,2,3，高玉军1,2,3，甘国兴1,2,3

单位：

1.中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，430040；2.长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室，武汉 430040；3.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室，武汉 430040

摘要

摘要：采用紧密堆积理论优化出了超高性能混凝土（UHPC）胶凝材料体系各组分比例，通过掺加钢渣粉和复合膨胀剂配制出低水化热低收缩UHPC，并通过SEM分析了UHPC水化产物和界面黏结微观结构。结果表明，采用大掺量矿物掺合料优化胶材体系和骨料体系可制备出工作性良好、标养条件抗折强度达25.6 MPa、抗压强度达142 MPa的UHPC，绝热温升仅59.7 ℃，180 d干燥收缩率仅280×10^-6。钢渣粉的掺入不仅能有效降低UHPC水化热，对抑制收缩也有一定作用。

Abstract: The proportion of each component of the cementitious material system is optimized by the compact packing theory, UHPC with low hydration heat and low shrinkage is prepared by adding steel slag powder and composite expansion agent. The hydration products and interface bonding microstructure of UHPC are characterized by SEM. The results show that UHPC with good working performance can be prepared by using high content of mineral admixture , the flexural strength is up to 25.6 MPa and the compressive strength is up to 142 MPa, the adiabatic temperature rise is only 59.7 ℃, the drying shrinkage rate of 180 d is only 280×10^-6, the hydration heat and drying shrinkage can be reduced by adding steel slag powder.

结论

（1）在水胶比0.16、胶砂比1∶1的条件下，采用水泥、钢渣粉、膨胀剂、超细粉和硅灰比例为50∶15∶5∶20∶10，石英粉掺量20%，所制得的UHPC工作性能良好，标准养护条件抗折强度可达25.6 MPa、抗压强度可达142 MPa，弹性模量达到52.4 GPa，绝热温升仅59.7 ℃，180 d干燥收缩率仅280×10^-6。

（2）UHPC抗压强度与胶凝材料体系的密实度有很好的相关性，随着胶凝材料空隙率的降低，UHPC的强度也随之增加。此外，矿物掺合料的掺入不仅能调节胶凝材料颗粒级配起密实填充作用，还能充分发挥火山灰效应提高UHPC强度，大掺量矿物掺合料能明显降低UHPC的水化热。

（3）钢渣粉的掺入不仅能有效降低UHPC水化热，对抑制收缩也有一定作用，辅以少量钙矾石型复合膨胀剂可以大幅度降低UHPC的干燥收缩。

（4）UHPC中水化产物主要以致密的非匀质水化硅酸钙为主，少量的超细石英粉颗粒在碱性环境下发生了反应，与水化硅酸钙凝胶之间形成连续致密的过渡区，改善了骨料与水化产物的界面结构。

参考文献

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引用本文

明阳,李顺凯,沈尔卜,等.低水化热低收缩超高性能混凝土(UHPC)试验研究[J].混凝土与水泥制品,2019(3):6-9.

MING Y,LI S K,SHEN E B,et al.Experimental Research on Low Hy dration Heat and Low Shrinkage of Ultra High Performance Concrete (UHPC)[J].China Concrete and Cement Products,2019(3):6-9.

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