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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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胶砂比对UHPC高温力学性能及微观结构的影响
Effect of Binder-sand Ratio on High-temperature Mechanical Properties and Microstructure of UHPC
2022年第7期
胶砂比;超高性能混凝土;高温;力学性能;微观结构;裂缝
Binder-sand ratio; Ultra-high performance concrete; High-temperature; Mechanical property; Microstructure; Crack
2022年第7期
10.19761/j.1000-4637.2022.07.014.06
河北省科技厅重点研发计划项目(20373802D);河北省教育厅自然科学重点项目(ZD2017223)。
王 宏1,2,王丹丹3,朱 平1,2,何长龙1,2,王桂敏1,2,盖梅香1,2,孙晓光1,2
1.中建筑港集团有限公司,山东 青岛 266032;2.青岛海陆通工程质量检测有限公司,山东 青岛 266032;3.青建集团股份公司,山东 青岛 266071

王 宏1,2,王丹丹3,朱 平1,2,何长龙1,2,王桂敏1,2,盖梅香1,2,孙晓光1,2

王宏,王丹丹,朱平,等.胶砂比对UHPC高温力学性能及微观结构的影响[J].混凝土与水泥制品,2022(7):14-19.

WANG H,WANG D D,ZHU P,et al.Effect of Binder-sand Ratio on High-temperature Mechanical Properties and Microstructure of UHPC[J].China Concrete and Cement Products,2022(7):14-19.

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摘   要:利用铁尾矿砂制备了超高性能混凝土(UHPC),研究了在高温环境下不同胶砂比(1∶0.8、1∶0.9、1:1.0、1∶1.1)对UHPC试件力学性能的影响,测定了高温下UHPC的孔结构,并用SEM表征了UHPC的微观结构,探讨了胶砂比对UHPC高温性能影响的机理。结果表明,随着温度的不断升高,不同胶砂比的UHPC力学性能出现了不同程度的下降,其中,胶砂比为1∶1.0的UHPC在各个目标温度下均表现出相对较高的力学性能;微观分析表明胶砂比为1∶1.0的UHPC基体比胶砂比为1∶0.8的UHPC基体更加密实,在高温作用下裂缝宽度更小,且基体与钢纤维的结合能力更强,有效降低了钢纤维在高温下的破坏程度。 Abstract: Ultra-high performance concrete(UHPC) was prepared by iron tailings sand. The effect of different binder-sand ratio(1∶0.8, 1∶0.9, 1∶1.0, 1∶1.1) on the mechanical properties of UHPC at high temperature was studied. The pore structure of UHPC at high temperature was determined. The microstructure of UHPC was charactered by SEM, and the mechanism of the effect of binder-sand ratio on the high temperature properties of UHPC was discussed. The results show that with the increase of temperature, the mechanical properties of UHPC with different binder-sand ratio decrease in varying degrees, and the UHPC with 1∶1.0 binder-sand ratio shows relatively high mechanical properties at each target temperature. Pore structure and SEM analysis show that UHPC matrix with 1∶1.0 binder-sand ratio is denser than UHPC matrix with 1∶0.8 binder-sand ratio, and crack width is smaller under high temperature. In addition, UHPC matrix with 1∶1.0 binder-sand ratio has stronger bonding ability with steel fiber, which effectively reduces the damage degree of steel fiber at high temperature.
英文名 : Effect of Binder-sand Ratio on High-temperature Mechanical Properties and Microstructure of UHPC
刊期 : 2022年第7期
关键词 : 胶砂比;超高性能混凝土;高温;力学性能;微观结构;裂缝
Key words : Binder-sand ratio; Ultra-high performance concrete; High-temperature; Mechanical property; Microstructure; Crack
刊期 : 2022年第7期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2022.07.014.06
文章编号 :
基金项目 : 河北省科技厅重点研发计划项目(20373802D);河北省教育厅自然科学重点项目(ZD2017223)。
作者 : 王 宏1,2,王丹丹3,朱 平1,2,何长龙1,2,王桂敏1,2,盖梅香1,2,孙晓光1,2
单位 : 1.中建筑港集团有限公司,山东 青岛 266032;2.青岛海陆通工程质量检测有限公司,山东 青岛 266032;3.青建集团股份公司,山东 青岛 266071

王 宏1,2,王丹丹3,朱 平1,2,何长龙1,2,王桂敏1,2,盖梅香1,2,孙晓光1,2

王宏,王丹丹,朱平,等.胶砂比对UHPC高温力学性能及微观结构的影响[J].混凝土与水泥制品,2022(7):14-19.

WANG H,WANG D D,ZHU P,et al.Effect of Binder-sand Ratio on High-temperature Mechanical Properties and Microstructure of UHPC[J].China Concrete and Cement Products,2022(7):14-19.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:利用铁尾矿砂制备了超高性能混凝土(UHPC),研究了在高温环境下不同胶砂比(1∶0.8、1∶0.9、1:1.0、1∶1.1)对UHPC试件力学性能的影响,测定了高温下UHPC的孔结构,并用SEM表征了UHPC的微观结构,探讨了胶砂比对UHPC高温性能影响的机理。结果表明,随着温度的不断升高,不同胶砂比的UHPC力学性能出现了不同程度的下降,其中,胶砂比为1∶1.0的UHPC在各个目标温度下均表现出相对较高的力学性能;微观分析表明胶砂比为1∶1.0的UHPC基体比胶砂比为1∶0.8的UHPC基体更加密实,在高温作用下裂缝宽度更小,且基体与钢纤维的结合能力更强,有效降低了钢纤维在高温下的破坏程度。

Abstract: Ultra-high performance concrete(UHPC) was prepared by iron tailings sand. The effect of different binder-sand ratio(1∶0.8, 1∶0.9, 1∶1.0, 1∶1.1) on the mechanical properties of UHPC at high temperature was studied. The pore structure of UHPC at high temperature was determined. The microstructure of UHPC was charactered by SEM, and the mechanism of the effect of binder-sand ratio on the high temperature properties of UHPC was discussed. The results show that with the increase of temperature, the mechanical properties of UHPC with different binder-sand ratio decrease in varying degrees, and the UHPC with 1∶1.0 binder-sand ratio shows relatively high mechanical properties at each target temperature. Pore structure and SEM analysis show that UHPC matrix with 1∶1.0 binder-sand ratio is denser than UHPC matrix with 1∶0.8 binder-sand ratio, and crack width is smaller under high temperature. In addition, UHPC matrix with 1∶1.0 binder-sand ratio has stronger bonding ability with steel fiber, which effectively reduces the damage degree of steel fiber at high temperature.

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(1)不同胶砂比的UHPC试件在高温下力学性能的变化规律各不相同,其中,胶砂比为1∶1.0的UHPC内部的匀质性较好,基体较为密实,且基体与钢纤维的结合紧密,力学性能较好。
(2)当在20~300 ℃温度范围内时,胶砂比为1∶0.8的UHPC抗压强度的增加速率最快,可达0.023 9 MPa/℃;温度继续升高,胶砂比为1∶1.1的UHPC抗压强度下降速率最慢。
(3)当在20~200 ℃温度范围内时,胶砂比为1∶0.8的UHPC抗折强度的增加速率最快,为0.063 0 MPa/℃;温度继续升高,胶砂比为1∶1.0的UHPC抗折强度的下降速率最慢。
(4)孔结构分析表明,胶砂比为1∶1.0的UHPC中大于50 nm的大孔较胶砂比为1∶0.8的UHPC降低了4.2%,小于2 nm的微孔数量提高了1%。这说明胶砂比为1∶1.0的UHPC结构更加密实,匀质性更好,这是胶砂比为1∶1.0的UHPC具有较高力学性能的关键原因。

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王宏,王丹丹,朱平,.胶砂比对UHPC高温力学性能及微观结构的影响[J].混凝土与水泥制品,2022(7):14-19.

WANG H,WANG D D,ZHU P,et al.Effect of Binder-sand Ratio on High-temperature Mechanical Properties and Microstructure of UHPC[J].China Concrete and Cement Products,2022(7):14-19.

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