轻骨料预湿度对轻质UHPC性能及微观结构的影响

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发布时间：2020-01-06 00:00:00

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轻骨料预湿度对轻质UHPC性能及微观结构的影响

Effects of pre-wetting degree of lightweight aggregate on performance and microstructure of lightweight UHPC

2024年第12期

轻质超高性能混凝土（LUHPC）；预湿处理；力学性能；耐久性能；界面过渡区

Lightweight ultra-high performance concrete(LUHPC); Pre-wetting treatment; Mechanical property; Durability; Interfacial transition zone

2024年第12期

10.19761/j.1000-4637.2024.12.014.08

中国中铁股份有限公司科技研究开发计划课题项目（2022-专项-02、2021-专项-02）；中铁大桥局集团有限公司科学技术研究与开发课题项目（2022-25-重点）。

鄢亦斌1，2，刘开志1，2，*，高立强1，2，彭嘉华1，2，郭凯正1，2，李晨1，2

1.桥梁智能与绿色建造全国重点实验室，湖北武汉 430034；2.中铁大桥科学研究院有限公司，湖北武汉 430034

鄢亦斌1，2，刘开志1，2，*，高立强1，2，彭嘉华1，2，郭凯正1，2，李晨1，2

鄢亦斌,刘开志,高立强,等.轻骨料预湿度对轻质UHPC性能及微观结构的影响[J].混凝土与水泥制品,2024(12):14-21.

YAN Y B,LIU K Z,GAO L Q,et al.Effects of pre-wetting degree of lightweight aggregate on performance and microstructure of lightweight UHPC[J].China Concrete and Cement Products,2024(12):14-21.

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摘要：研究了黏土陶砂预湿度（预湿水量分别为0、17.1、34.2 kg/m3）对轻质超高性能混凝土（LUHPC）工作性、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能、抗盐雾侵蚀性能、抗低温性能和抗冻性能的影响，并分析了微观机理。结果表明：对黏土陶砂进行适当的预湿处理有助于改善LUHPC的工作性、力学性能、体积稳定性能、抗氯离子渗透性能、抗盐雾侵蚀性能、抗低温性能和抗冻性能；黏土陶砂预湿处理对LUHPC性能的提升主要归因于其优化了界面过渡区及改善了C-S-H凝胶结构。 Abstract: The effects of the pre-wetting degree of clay ceramic sand(pre-wetting water content was 0, 17.1 kg/m3, and 34.2 kg/m3, respectively) on the workability, mechanical property, volume stability, chloride ion penetration resistance, salt spray corrosion resistance, low temperature resistance, and frost resistance of lightweight ultra-high performance concrete (LUHPC) were investigated, and the micro-mechanisms were analyzed. The results show that, appropriate pre-wetting treatment of clay ceramic sand can help to improve the workability, mechanical property, volume stability, chlorine ion penetration resistance, salt spray corrosion resistance, low temperature resistance and frost resistance of LUHPC. The enhancement of LUHPC performance by the pre-wetting treatment of clay ceramic sand is attributed to the optimization of the interfacial transition zone and the improvement of the C-S-H gel structure.

英文名 : Effects of pre-wetting degree of lightweight aggregate on performance and microstructure of lightweight UHPC

刊期 : 2024年第12期

关键词 : 轻质超高性能混凝土（LUHPC）；预湿处理；力学性能；耐久性能；界面过渡区

Key words : Lightweight ultra-high performance concrete(LUHPC); Pre-wetting treatment; Mechanical property; Durability; Interfacial transition zone

刊期 : 2024年第12期

DOI : 10.19761/j.1000-4637.2024.12.014.08

文章编号 :

基金项目 : 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划课题项目（2022-专项-02、2021-专项-02）；中铁大桥局集团有限公司科学技术研究与开发课题项目（2022-25-重点）。

作者 : 鄢亦斌1，2，刘开志1，2，*，高立强1，2，彭嘉华1，2，郭凯正1，2，李晨1，2

单位 : 1.桥梁智能与绿色建造全国重点实验室，湖北武汉 430034；2.中铁大桥科学研究院有限公司，湖北武汉 430034

鄢亦斌1，2，刘开志1，2，*，高立强1，2，彭嘉华1，2，郭凯正1，2，李晨1，2

鄢亦斌,刘开志,高立强,等.轻骨料预湿度对轻质UHPC性能及微观结构的影响[J].混凝土与水泥制品,2024(12):14-21.

YAN Y B,LIU K Z,GAO L Q,et al.Effects of pre-wetting degree of lightweight aggregate on performance and microstructure of lightweight UHPC[J].China Concrete and Cement Products,2024(12):14-21.

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摘要

参数

结论

参考文献

引用本文

摘要：研究了黏土陶砂预湿度（预湿水量分别为0、17.1、34.2 kg/m³）对轻质超高性能混凝土（LUHPC）工作性、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能、抗盐雾侵蚀性能、抗低温性能和抗冻性能的影响，并分析了微观机理。结果表明：对黏土陶砂进行适当的预湿处理有助于改善LUHPC的工作性、力学性能、体积稳定性能、抗氯离子渗透性能、抗盐雾侵蚀性能、抗低温性能和抗冻性能；黏土陶砂预湿处理对LUHPC性能的提升主要归因于其优化了界面过渡区及改善了C-S-H凝胶结构。

Abstract: The effects of the pre-wetting degree of clay ceramic sand(pre-wetting water content was 0, 17.1 kg/m³, and 34.2 kg/m³, respectively) on the workability, mechanical property, volume stability, chloride ion penetration resistance, salt spray corrosion resistance, low temperature resistance, and frost resistance of lightweight ultra-high performance concrete (LUHPC) were investigated, and the micro-mechanisms were analyzed. The results show that, appropriate pre-wetting treatment of clay ceramic sand can help to improve the workability, mechanical property, volume stability, chlorine ion penetration resistance, salt spray corrosion resistance, low temperature resistance and frost resistance of LUHPC. The enhancement of LUHPC performance by the pre-wetting treatment of clay ceramic sand is attributed to the optimization of the interfacial transition zone and the improvement of the C-S-H gel structure.

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（1）用未经预湿处理的陶砂等体积全替代石英砂降低了LUHPC的扩展度和表观密度；随着陶砂预湿度的增加，LUHPC的扩展度和表观密度不断增大。
（2）用未经预湿处理的陶砂等体积全替代石英砂降低了LUHPC试件的抗压强度；随着陶砂预湿度的增加，LUHPC试件的7 d、28 d抗压强度均呈先增后降的趋势，其中，LUHPC9组试件的28 d抗压强度最高，为135.5 MPa。
（3）用未经预湿处理的陶砂等体积全替代石英砂加剧了LUHPC试件的自收缩和干燥收缩；随着陶砂预湿度的增加，LUHPC试件的自收缩逐渐降低，干燥收缩呈先降后增的趋势，相较于RE组，LUHPC9组、LUHPC18组的7 d自收缩值分别降低了18.3%、32.3%，60 d干燥收缩值分别提高了0.9%、19.5%。
（4）用未经预湿处理的陶砂等体积全替代石英砂降低了LUHPC试件的抗氯离子渗透性能；随着陶砂预湿度的增加，LUHPC试件的抗氯离子渗透性能先升后降，但均低于RE组。
（5）用陶砂等体积全替代石英砂提高了LUHPC试件的抗盐雾侵蚀性能，且随着陶砂预湿度的增加，LUHPC试件的抗盐雾侵蚀性能不断提高。
（6）低温养护抑制了LUHPC抗压强度的发展；低温养护下，用陶砂等体积全替代石英砂提高了LUHPC试件的抗压强度；随着陶砂预湿度的增加，LUHPC试件的28 d抗压强度先提高后降低，但均高于RE组。
（7）在各冻融循环次数下，用陶砂等体积全替代石英砂提高了LUHPC试件的抗冻性能；随着陶砂预湿度的增加，LUHPC试件的抗冻性能基本呈降低趋势。
（8）UHPC中骨料与浆体黏结性能的大小顺序为：LUHPC9＞LUHPC18＞LUHPC0＞RE；用未经预湿处理的陶砂等体积全替代石英砂降低了LUHPC中C-S-H凝胶的平均钙硅比，此时体系中C-S-H（Ⅰ）的占比较大；随着陶砂预湿度的增加，LUHPC中C-S-H凝胶的平均钙硅比逐渐增大，且C-S-H（Ⅱ）的占比也呈增大趋势。

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