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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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基于响应面法的UHPC复合胶凝材料体系优化研究
Optimization study of ultra-high performance concrete composite cementitious material system based on response surface method
2024年第5期
超高性能混凝土;胶凝材料体系;响应面法;净浆;硫铝酸盐水泥;干缩
Ultra-high performance concrete(UHPC); Cementitious material system; Response surface method; Slurry; Sulfoaluminate cement; Drying shrinkage
2024年第5期
10.19761/j.1000-4637.2024.05.017.07
国家自然科学基金项目(51908522);湖北省交通运输厅科技计划项目(2022-11-6-1);山东高速集团科技计划项目(HSB2020119);山东省企业技术创新项目(202060100083)。
李 响1,王佳男1,胡江海1,付文翔1,徐 方2,*
1.湖北武麻高速公路有限公司,湖北 武汉 430010;2.中国地质大学(武汉)工程学院,湖北 武汉 430074

李 响1,王佳男1,胡江海1,付文翔1,徐 方2,*

李响,王佳男,胡江海,等.基于响应面法的UHPC复合胶凝材料体系优化研究[J].混凝土与水泥制品,2024(5):17-22,28.

LI X,WANG J N,HU J H,et al.Optimization study of ultra-high performance concrete composite cementitious material system based on response surface method[J].China Concrete and Cement Products,2024(5):17-22,28.

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摘   要:采用基于响应面法(RSM)的D-optimal最优化设计方法设计了超高性能混凝土(UHPC)净浆配合比,研究了复合胶凝材料组分对UHPC净浆湿堆积密实度、力学性能、干燥收缩性能的影响,结合XRD、SEM等微观测试结果分析了复合胶凝材料组分间的相互作用机理。结果表明:粉煤灰和硅灰可有效提高UHPC净浆的湿堆积密实度,优化基体内部颗粒堆积状态;硫铝酸盐水泥和粉煤灰对UHPC净浆的早期强度影响显著,掺入硫铝酸盐水泥可大幅提高UHPC净浆的早期力学性能。 Abstract: The D-optimal optimization design method based on response surface methodology(RSM) was used to design the slurry proportion of ultra-high performance concrete(UHPC). The influence of composite cementitious material components on wet packing density, mechanical properties, and drying shrinkage performance of UHPC slurry was studied, and the interaction mechanism between composite cementitious material components was analyzed by using XRD, SEM, and other microscopic test results. The results show that fly ash and silica fume can effectively improve the wet packing density of UHPC slurry and optimize the particle packing state inside the matrix. Sulfoaluminate cement and fly ash have a significant impact on the early strength of UHPC slurry. Adding sulfoaluminate cement can significantly improve the early mechanical properties of UHPC slurry.
英文名 : Optimization study of ultra-high performance concrete composite cementitious material system based on response surface method
刊期 : 2024年第5期
关键词 : 超高性能混凝土;胶凝材料体系;响应面法;净浆;硫铝酸盐水泥;干缩
Key words : Ultra-high performance concrete(UHPC); Cementitious material system; Response surface method; Slurry; Sulfoaluminate cement; Drying shrinkage
刊期 : 2024年第5期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2024.05.017.07
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金项目(51908522);湖北省交通运输厅科技计划项目(2022-11-6-1);山东高速集团科技计划项目(HSB2020119);山东省企业技术创新项目(202060100083)。
作者 : 李 响1,王佳男1,胡江海1,付文翔1,徐 方2,*
单位 : 1.湖北武麻高速公路有限公司,湖北 武汉 430010;2.中国地质大学(武汉)工程学院,湖北 武汉 430074

李 响1,王佳男1,胡江海1,付文翔1,徐 方2,*

李响,王佳男,胡江海,等.基于响应面法的UHPC复合胶凝材料体系优化研究[J].混凝土与水泥制品,2024(5):17-22,28.

LI X,WANG J N,HU J H,et al.Optimization study of ultra-high performance concrete composite cementitious material system based on response surface method[J].China Concrete and Cement Products,2024(5):17-22,28.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:采用基于响应面法(RSM)的D-optimal最优化设计方法设计了超高性能混凝土(UHPC)净浆配合比,研究了复合胶凝材料组分对UHPC净浆湿堆积密实度、力学性能、干燥收缩性能的影响,结合XRD、SEM等微观测试结果分析了复合胶凝材料组分间的相互作用机理。结果表明:粉煤灰和硅灰可有效提高UHPC净浆的湿堆积密实度,优化基体内部颗粒堆积状态;硫铝酸盐水泥和粉煤灰对UHPC净浆的早期强度影响显著,掺入硫铝酸盐水泥可大幅提高UHPC净浆的早期力学性能。

Abstract: The D-optimal optimization design method based on response surface methodology(RSM) was used to design the slurry proportion of ultra-high performance concrete(UHPC). The influence of composite cementitious material components on wet packing density, mechanical properties, and drying shrinkage performance of UHPC slurry was studied, and the interaction mechanism between composite cementitious material components was analyzed by using XRD, SEM, and other microscopic test results. The results show that fly ash and silica fume can effectively improve the wet packing density of UHPC slurry and optimize the particle packing state inside the matrix. Sulfoaluminate cement and fly ash have a significant impact on the early strength of UHPC slurry. Adding sulfoaluminate cement can significantly improve the early mechanical properties of UHPC slurry.

关键词:
the
uhpc
and
of
slurry
堆积
packing
on
was
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(1)SF和FA会显著影响UHPC净浆内部颗粒堆积状态,适量掺入能提高UHPC净浆的湿堆积密实度。
(2)掺入SAC能有效提升UHPC净浆1 d抗压强度,1 d抗压强度影响程度排序为SAC>FA>SF>P·Ⅱ>GGBS;P·Ⅱ对UHPC净浆28 d抗压强度的影响显著,28 d抗压强度的影响程度排序为P·Ⅱ>FA>GGBS>SF>SAC。
(3)适量FA和SF等量替代水泥可以有效提高UHPC净浆的密实度,但过掺会导致收缩率增大、抗压强度下降。
(4)基于RSM的UHPC净浆试验避免了因多变量和多响应值造成水化机理分析冗杂的问题,较少试验组也减少了干扰变量和响应值,能更为直观、准确地分析各胶凝材料对UHPC净浆性能的影响,通过结合微观测试,可以更全面地分析各胶凝材料间相互作用机理。

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李响,王佳男,胡江海,.基于响应面法的UHPC复合胶凝材料体系优化研究[J].混凝土与水泥制品,2024(5):17-22,28.

LI X,WANG J N,HU J H,et al.Optimization study of ultra-high performance concrete composite cementitious material system based on response surface method[J].China Concrete and Cement Products,2024(5):17-22,28.

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