超高性能水泥基复合材料的制备与研究(2)
2.1 原材料 5
2.2 仪器与设备 7
2.3 砂浆制备 9
2.3.1 实验基准组制备UHPC 9
2.3.2 掺入偏高岭土制备UHPC 10
2.3.3 掺入稻壳灰砂浆制备UHPC 10
2.3.4 掺入沸石粉制备UHPC 11
2.3.5 掺入硅灰+偏高岭土+钢纤文砂浆制备 12
2.4 养护 13
2.5 强度测试 13
2.5.1 水泥基复合材料试件抗弯强度测试方法 13
2.5.2 水泥基材料试件抗压强度测试方法 14
3 结果与讨论 16
3.1 掺合料掺量对UHPC强度的影响 16
3.2 水胶比对性能的影响 18
3.3 掺入钢纤文对性能的影响 18
结 论 20
致 谢 21
参考文献22
1 引言
随着经济的飞速发展，新型工业化势头越来越猛。不同于传统工业所带来的重污染，高能耗，新型工业朝着节约资源同时高性能的方向不断的发展前进。作为21世纪的重要工业------建筑工业，发展势头一路高涨，对于高性能水泥基材料的需求也越来越大，这也促使着超高性能水泥基复合材料的迅速发展。水泥基材料自问世以来一直受到国内外广泛的关注。其改变了传统水泥基材料内部的结构，增强了抗压、抗弯的性能。使用超高性能水泥基材料可以确保安全性能，同时增加了建筑物的使用年限[1]。
为了节省资源，矿渣、日常用于养鱼的沸石粉以及作为涂料的偏高岭土等都被创新地加入了超高水泥基材料的制作中。高岭土在600一850℃下锻烧脱轻基后生成结晶度较低的偏高岭土[16]。偏高岭土和水泥水化产物氢氧化钙发生二次水化，形成改良的浆体微结构，可用于制备高性能的水泥基复合材料[17]。同时在形成水泥基材料泥浆的过程中，加入了高性能减水剂，极大的节约了水资源，复合绿色环保的时代趋势。具有诸多优点的超高性能水泥基复合材料受到越来越多地重视，成为了新型水泥基发展的趋势，具有广阔的应用前景。21世纪以来，随着人口的进一步增多，人均占地不断减少，这也使很多地下商场、巷道工程项目迅速增多。这些工程要求结构稳定，抗压抗弯强度大，承受者恶劣的环境。这些都需要有更高性能的水泥基材料作为保障，也促使水泥基材料往更高性能度，更可靠的超高性能水泥基材料的方向发展。目前，普通的水泥基材料多采用硅酸盐材料掺和一定量的硅灰来制备，这种水泥基材料强度不高，容易变形，不能满足现代建筑的安全要求。这些因素敦促着超高性能水泥基复合材料的快速发展[2-3]。越来越多地国家重视UHPC,它逐渐成为建筑材料领域新的研究方向[5-6]。
目前，建筑上多采用钢筋水泥基材料浇注的方式来增大强度。C80型号的水泥基材料已经被大规模的使用。甚至在某些特殊的场合，强度C100以上的水泥基材料，已经被应用于建筑工程中。通常情况下，利用各种工业废渣用作掺合料还可以大幅度降低水泥基复合材料对能源、资源的消耗，减小对环境的污染，符合国家的可持续发展的重大战略[4] 。
1.1超高性能水泥基复合材料的发展历程及研究现状
1.1.1超高性能水泥基复合材料发展史
1.2.2国外研究及应用状况
1.2.3国内研究及应用状况
1.2超高性能水泥基复合材料简介
1.2.1超高性能水泥基复合材料介绍
根据目前国内外对于超高性能水泥基复合材料的研究及工程应用，一般低于60兆帕的水泥基材料称作普通水泥基材料。高于60兆帕的水泥基材料称作高性能性能水泥基材料，高于100兆帕的称作超高性能性能水泥基材料。目前，高性能水泥基材料多是采用水泥、砂子为主体，掺入细末装的矿物掺合料同时配以高效减水剂而制成。近些年来，由于对水泥基材料强度需求不断加大，在工程应用中，会加入钢纤文来增大强度，效果较好。