超高强混凝土

摘要： 介绍了国内外超高强混凝土应用与发展情况,介绍了制造超高强混凝土的技术问题及研究现状,研究与开发超高强混凝土的意义,指出超高强混凝土现阶段所存在的问题,阐释了超高强混凝土的性能及今后超高强混凝土的发展方向和应用前景。

摘要： 为了解高强材料组合结构的受力性能,开展了7根高强钢管超高强混凝土(UHSC)轴压柱的整体稳定性能试验,探讨了长径比对其破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-挠度曲线以及钢管应变等力学特征的影响。试验结果表明,长径比对高强钢管UHSC柱整体稳定性能的影响机理与普通钢管混凝土柱类似,但前者组成材料弹性比例高,更易发生突然的失稳弯曲。借助已验证的有限元模型,对稳定曲线开展截面参数分析。分析结果表明,以短柱轴压承载力为基准,对长细比进行正则化后,截面参数对稳定曲线的影响可以忽略不计。以此正则长细比为自变量提出的稳定系数计算方法,考虑了各材料组合的套箍效应差异,适用范围较广,可较准确地预测高强钢管UHSC轴压柱的稳定承载力。

摘要： 本文采用常规材料、设备与方法,通过系统试验研究,分析了水胶比、胶凝材料组成与用量、钢纤维掺量等对超高强混凝土工作性能、力学性能以及体积稳定性的影响,明晰了钢管超高强混凝土制备与配合比参数的要求。结果表明:胶材用量不变,降低水胶比可以提升混凝土强度,水胶比从0.22降低到0.18,混凝土7d强度提高23.6%,混凝土28d强度提高20.4%;但其工作性能也有较大损失,制备钢管超高强混凝土水胶比宜控制在0.19左右。增加粉煤灰微珠用量可以改善超高强混凝土的工作性能,增加水泥与硅灰掺量可以提高其强度,但总胶材用量超过780kg/m^(3)后,再增加胶材时混凝土性能改善效果不明显,钢管超高强混凝土胶材总用量宜控制在750~780kg/m^(3)。掺加钢纤维不仅能有效提升钢管超高强混凝土的抗折强度,对其抗压强度也有一定贡献,且能制约管内混凝土的收缩变形;钢纤维表面会吸附一部分浆体,使得包裹粗集料的浆体数量减小,混凝土的包裹性与匀质性变差,流速减慢,钢纤维体积掺量不宜超过1.5%。

摘要： 针对应用高强钢与超高强混凝土的中空夹层钢管混凝土柱,开展了轴心受压柱的标准耐火试验,得到了不同截面形状、边界条件、涂料厚度、荷载比条件下该柱的耐火极限,提出了表征柱耐火性能的延性指标,探讨了高强柱与普通柱耐火性能的差异。试验结果表明:高强中空夹层钢管混凝土柱的受火时间-位移响应与普通柱相似,受火前期膨胀而后期压缩变形进一步增大达到耐火极限。参数分析表明:相同条件下,应用高强钢的中空夹层柱其耐火极限低于应用普通钢的中空夹层柱,而应用超高强混凝土的中空夹层柱其耐火极限则高于应用普通或高强混凝土的中空夹层柱。此外,该文分别基于欧洲规范4中轴心受压柱和压弯构件的常温承载力计算模型,运用材料高温力学参数,计算了该柱高温屈曲承载力与耐火极限,计算结果与试验结果吻合较好。

摘要： 为了探究聚甲醛(POM)粗纤维对超高强混凝土(UHSC)力学性能的影响,以促进其推广与应用,研究了POM粗纤维体积掺量(0%~2.0%)对UHSC工作性能、抗压强度、抗折强度、弯曲韧性和断裂韧度等性能的影响。试验结果表明:POM粗纤维的掺入会降低UHSC的工作性能,提高其抗压强度、抗折强度、弯曲韧性和断裂韧度。纤维掺量为1.0%时,其抗折强度提升明显;纤维掺量为1.5%的试件抗压强度最大,同时弯曲韧性的改善效果最为显著,断裂韧度也得到了明显提升。

摘要： 为研究环向均匀脱空对圆钢管超高强混凝土柱偏压受力性能的影响,通过环向均匀脱空圆钢管超高强混凝土柱的偏压试验,研究环向均匀脱空圆钢管超高强混凝土柱的承载能力、延性和破坏模式.结果表明:随着偏心率的减小,钢管局部屈曲的发生时刻提前,试件的延性减小;环向均匀脱空试件的初始刚度与无脱空试件的初始刚度基本相同;混凝土压溃位置与钢管局部屈曲位置基本一致,压溃程度随偏心率的减小而增大,与无脱空试件相比,环向均匀脱空试件的混凝土破碎更加严重;偏压试件的受拉裂缝近似沿中截面对称分布,裂缝长度和宽度随偏心率的减小而减小;无脱空和环向均匀脱空对圆钢管超高强混凝土柱承载力计算公式与实测结果吻合良好.

摘要： 为了提高高轴压比方钢管超高强混凝土(SUCFST)柱抗震性能,提出一种在柱脚设置约束拉杆的增强构造方法.开展2根无拉杆约束SUCFST柱和2根柱脚拉杆约束SUCFST柱在高轴压比下的水平低周往复加载试验,研究参数为轴压比和约束拉杆间距.试验结果表明:增设约束拉杆能够显著提高SUCFST柱的受弯承载力、变形性能和耗能性能;减小约束拉杆间距有利于提高大位移角下SUCFST柱的单圈耗能量;增大轴压比对SUCFST柱的变形性能存在不利影响.

摘要： 为研究中空夹层钢管超高强混凝土受压构件火灾后的力学性能,开展了4个火灾后中空夹层圆钢管超高强混凝土短柱轴压试验,夹层超高强混凝土的抗压强度超过160 MPa,通过试验结果可以看出,试件的荷载-位移曲线可以分为四个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段和下降阶段.结果表明:即使试件已经历前期耐火极限试验,该组合构件仍有较好的剩余承载能力和延性性能.剥去试件部分外钢管,对夹层超高强混凝土的碎裂、外钢管的凸曲及内钢管的凹曲破坏机理进行了阐释.建立中空夹层圆钢管超高强混凝土柱有限元计算模型,考虑钢管壁与夹层混凝土之间的接触效应,并根据材性试验对已有的钢材及混凝土火灾后的材料本构关系模型进行修正,将修正后的材料本构关系模型应用到试件数值模拟中,最终计算得到试件有限元模型的破坏模式与试验后的破坏模式近似,荷载-位移曲线计算结果与试验结果吻合较好,试件经历的最高温度对剩余承载力影响显著.

摘要： 随着经济的发展、科技的进步以及当前行业发展要求,超高强混凝土在土木工程行业未来必将得到广泛应用.本文主要介绍了超高强混凝土的材料组成及配合比设计方法,分析了超高强混凝土良好的力学性能、耐久性以及抗震性,介绍了其在工程实际中的应用,展望了未来超高强混凝土的应用前景以及超高强混凝土在今后生态家居等方面的应用.

摘要： 为研究内配螺旋箍筋方钢管超高强混凝土柱的偏压受力性能,对2个内配螺旋箍筋方钢管混凝土柱和1个普通方钢管混凝土柱进行偏心受压试验,试件内填混凝土的轴心抗压强度为111 MPa.结果表明:组合柱承载力的下降主要是由混凝土压溃导致;螺旋箍筋对提高组合柱承载力的作用不明显,但可显著提高组合柱的延性.

摘要： 测试了水胶比、减水剂掺量、钢纤维用量、微硅粉及矿粉掺量对超高强混凝土流动性、抗压强度及抗折强度的影响,对比分析了各因素影响作用的大小.结果表明:在试验范围内,水胶比、减水剂掺量及钢纤维用量对混凝土流动度及强度均有显著影响;在水胶比为0.20-0.22的情况下,掺入不低于2％的减水剂、不大于2.5％的钢纤维、4-6％的微硅粉、10-15％的矿粉可制备得到抗压强度大于120MPa、抗折强度大于20MPa的自密实超高强混凝土.

摘要： 本文以硅酸盐水泥和多种工业废渣为胶凝体系,事先制备出抗压强度大于150MPa的超高强混凝土.通过自制抗拉模具,在电子拉伸试验机上直接测试超高强混凝土的轴向抗拉强度并获取相应的拉伸韧性.本文系统研究了矿物掺合料掺加方式、水胶比、钢纤维掺量对超高强混凝土抗拉强度和拉伸韧性的影响,确定三种掺合料复掺最优,最优水胶比为0.17,最佳纤维掺量为3％.

摘要： 分别对掺有不同纤维种类、掺量和长度的超高强混凝土在瞬间高温后抗爆裂性能进行了研究,结果表明钢纤维推迟了爆裂发生时间,但对于缓解爆裂现象不明显;掺加聚丙烯纤维或聚丙烯纤维与钢纤维互掺均能提高混凝土的抗爆裂性能;聚丙烯体积掺量为0.20％时抗爆裂性能最佳;聚丙烯纤维长度为12、19mm有显著的抵制高温爆裂的作用.借助于DTA/TG、XRD、SEM和MIP测试手段,对超高强混凝土抗爆裂性能影响的变化规律进行了机理分析.

摘要： 本文研究了20°C下,水泥-硅灰-矿粉胶凝体系下超高强混凝土的流动度、抗压强度、水化热、孔隙率和氢氧化钙含量.通过三角形正交设计,设计了七组超高强混凝土的胶凝组分,并将胶凝组分和性能的关系表示为等值线图.研究结果表明,在适当掺量下,硅灰可以提高超高强混凝土的流动度和抗压强度,降低超高强混凝土的孔隙率和氢氧化钙含量.在一定用量下,矿粉减小了超高强混凝土的流动度、抗压强度、孔隙率和氢氧化钙含量.硅灰和矿粉对超高强混凝土的流动度和3d抗压强度有正的协同效应,但对超高强混凝土的总水化热、56d抗压强度、孔隙率和氢氧化钙含量有负的协同效应.

摘要： 本文为研究不同水胶比、养护龄期对C100-C150超高强混凝土力学性能的影响.制备了水胶比为0.15-0.25的超高强混凝土,28d混凝土抗折强度大于10MPa,28d抗压强度达到120MPa左右.当混凝土水灰比为0.18时,随着胶凝材料总量的增大,新拌混凝土塌落度和扩展度也随着变大,混凝土56d的抗压强度也随着胶凝材料用量的增多而增加,在胶凝材料900kg/m3时,56d抗压强度达到了最大值144.1MPa.C120的混凝土静压力弹性模量56d能达到53.7GPa.随着养护龄期的增大到360d时,超高强混凝土的抗压强度能够达到160MPa.

摘要： 研究了S105级矿粉及其掺量对超高强混凝土工作性能、物理性能、耐久性方面的影响.结果表明:掺入S105级矿粉，超高强混凝土的工作性能良好且稳定;用S105级矿粉取代部分硅灰，超高强混凝土物理性能均能达到设计强度要求，且当硅灰掺量降为7%时，其强度及综合性能最好;掺S105级矿粉可以实现超高强混凝土具有优异的耐久性能;硅灰价格昂贵，采用S105级矿粉取代部分硅灰，可以降低成本，产生可观的经济效益;采用S105级矿粉是利用工业废料，保护环境，符合国家可持续发展的战略要求。

摘要： 本文研究了20°C下,水泥-硅灰-矿粉胶凝体系下超高强混凝土的流动度、抗压强度、水化热、孔隙率和氢氧化钙含量.通过三角形正交设计,设计了七组超高强混凝土的胶凝组分,并将胶凝组分和性能的关系表示为等值线图.研究结果表明,在适当掺量下,硅灰可以提高超高强混凝土的流动度和抗压强度,降低超高强混凝土的孔隙率和氢氧化钙含量.在一定用量下,矿粉减小了超高强混凝土的流动度、抗压强度、孔隙率和氢氧化钙含量.硅灰和矿粉对超高强混凝土的流动度和3d抗压强度有正的协同效应,但对超高强混凝土的总水化热、56d抗压强度、孔隙率和氢氧化钙含量有负的协同效应.

摘要： 主要针对强度为120MPa～250MPa的超高强混凝土,通过理论分析研究了超高强混凝土强度检测的特殊性;进行检测试验,研究了试件尺寸和养护龄期对超高强混凝土强度检测的影响，提出超高强混凝土抗压强度检测的尺寸效应与普通混凝土不同，随着强度的增加环箍效应反而有所减弱，试件检测抗压强度的尺寸换算系数变化不大，对超高强混凝土抗压强度检测可考虑采用100mm×100mm×100mm作为标准试件尺寸；由于超高强混凝土中常掺有超细矿物质掺料，这些掺料与水泥水化产生的反应时间比较慢，标准养护28天后强度还会有较大幅度的增长，超高强混凝土的标准强度宜采用56天或90天的强度，建议采用90天强度作为标准强度.

摘要： 掺合料种类及细度对低水灰比高强混凝土工作性和力学性能影响显著.粉煤灰在制备高强混凝土时具有显著改善混凝土工作性的特点,但是混凝土后期强度增长较小.超细矿粉制备超高强混凝土时性能优于S95级矿粉,其适宜掺量在20％～30％,能够使混凝土早期强度有较大增加,在水化后期继续保持强度的增长.制各了水胶比0.15-0.21的超高强混凝土,后期强度达到120 MPa～150MPa.其中,A-7组水胶比为0.18混凝土90d抗压强度为139.2 MPa;A-9组为水胶比0.15混凝土90d抗压强度为146.4MPa.SEM分析表明,低水灰比条件下水泥等胶凝材水化生成较多C-S-H凝胶相,微观结构致密均匀,未水化水泥颗粒在硬化浆体中主要起到填充作用和微骨料作用.

摘要： 本文采用自行改进的水化热测定系统,研究了粉煤灰、矿渣粉和水胶比对超高强混凝土用低水胶比浆体水化热和水化进程的影响规律.结果表明:10％的低掺量粉煤灰或矿渣粉不影响低水胶比胶凝体系的水化进程;当掺入30％和50％的粉煤灰或矿渣粉均能明显降低温升峰值和放热速率峰值,延缓峰值出现的时间,但粉煤灰对体系水化进程的延缓效果要优于同等掺量的矿渣粉;水胶比的增大,只会略推迟低水胶比胶凝体系的温升峰值和放热速率峰值,增大放热速率峰值,但不会改变体系的温升曲线和放热速率曲线的形状。

摘要： 本发明提供一种通用性高的超高强度纤维增强砂浆或混凝土，在提高流动性(作业性)的同时，提高不含金属纤维的砂浆的抗压强度的绝对值，并且提高相对于抗压强度的抗弯强度的比率，从而以更少量的金属纤维也能获得高的抗弯强度，并且还可以使用用于普通生混凝土的细集料。本发明提供超高强度纤维增强水泥组合物，其含有水泥、硅灰、煤气化飞灰、石膏和金属纤维，并且硅灰和煤气化飞灰的比例以质量比计为95～50份∶5～50份。进而提供在该水泥组合物中含有细集料的超高强度纤维增强砂浆或混凝土，以及以硅灰、煤气化飞灰和石膏为主成分，并且硅灰和煤气化飞灰的比例以质量比计为95～50份∶5～50份的超高强度水泥外加材料。

摘要： 本发明提供一种通用性高的超高强度纤维增强砂浆或混凝土，在提高流动性(作业性)的同时，提高不含金属纤维的砂浆的抗压强度的绝对值，并且提高相对于抗压强度的抗弯强度的比率，从而以更少量的金属纤维也能获得高的抗弯强度，并且还可以使用用于普通生混凝土的细集料。本发明提供超高强度纤维增强水泥组合物，其含有水泥、硅灰、煤气化飞灰、石膏和金属纤维，并且硅灰和煤气化飞灰的比例以质量比计为95～50份∶5～50份。进而提供在该水泥组合物中含有细集料的超高强度纤维增强砂浆或混凝土，以及以硅灰、煤气化飞灰和石膏为主成分，并且硅灰和煤气化飞灰的比例以质量比计为95～50份∶5～50份的超高强度水泥外加材料。

摘要： 本发明公开了一种降低超高性能混凝土、高强混凝土和高强砂浆自收缩的方法，具体为：将废弃烧成陶瓷破碎为废弃陶瓷再生砂，以废弃陶瓷再生砂作为全部或部分细骨料用于制备超高性能混凝土、高强混凝土和高强砂浆，所述废弃陶瓷再生砂的最大粒径为5mm，表面有微米级孔隙。本发明制得的超高性能混凝土、高强混凝土和高强砂浆，能有效降低其7d自收缩50％以上，大幅提高其抗裂性能，且抗压强度略有提高，并能有效的回收利用废弃烧成陶瓷，经济和社会效益显著。

摘要： 本发明提供了一种超高强混凝土外加剂及其制备方法、超高强混凝土，该超高强混凝土外加剂，用于添加在含有低热水泥的胶凝材料中，按重量份计，该外加剂的制备原料包括：55‑65份可聚合的阳离子单体，300‑320份不饱和聚醚单体，5.5‑6.5份可聚合表面活性组分，2.3‑3.0份引发剂，1.5‑3.0份链转移剂。本发明的超高强混凝土外加剂既可以对水泥颗粒进行有效分散，提高混凝土初期工作性能，避免后期严重泌水；又可以降低固‑液界面的润湿角，以使骨料与水泥浆体充分粘接，提高混凝土强度。

摘要： 本发明公开了一种超高强混凝土及使用该超高强混凝土制成的薄壁电杆，一种超高强混凝土，以质量份记，原料包括：水泥1000‑1200份，水180‑250份，硅灰180‑200份，石英砂1200‑1700份，减水剂15‑20份，增强纤维210‑240份，一种使用上述超高强混凝土制成的薄壁电杆，薄壁电杆为中空结构，采用离心成型工艺制成。本发明在水泥中加入硅灰、石英砂、减水剂和增强纤维，并采用适当的配合比，制备出强度等级可达到C120‑C150的超高强混凝土，采用钢纤维和碳纤维作为增强纤维，且在碳纤维表面接枝聚丙烯酸，改善了碳纤维的分散性，该超高强混凝土抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低，使用该超高强混凝土的制成的薄壁电杆在保证电杆成型质量和刚度的条件下，可使壁厚大大减小，方便运输。

摘要： 本发明公开了一种混凝土高强掺合料、水泥混合物及免蒸压超高强混凝土制品，其中混凝土高强掺合料由如下重量百分含量的原料组成：石膏20％～80％；活性混合材10％～78％；无机激发剂0.1％～30％。本发明的混凝土高强掺合料可使混凝土制品仅需常压养护即可达到较高的强度。

摘要： 本发明提供了一种超高强混凝土外加剂及其制备方法、超高强混凝土，该超高强混凝土外加剂，用于添加在含有低热水泥的胶凝材料中，按重量份计，该外加剂的制备原料包括：55‑65份可聚合的阳离子单体，300‑320份不饱和聚醚单体，5.5‑6.5份可聚合表面活性组分，2.3‑3.0份引发剂，1.5‑3.0份链转移剂。本发明的超高强混凝土外加剂既可以对水泥颗粒进行有效分散，提高混凝土初期工作性能，避免后期严重泌水；又可以降低固‑液界面的润湿角，以使骨料与水泥浆体充分粘接，提高混凝土强度。

摘要： 本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种超高强混凝土用复合超细粉、超高强高性能混凝土及其制备方法，经过粉煤灰微珠、矿粉、硅灰的用量进行控制，使得配比合理化，实现各粉体材料微观连续级配，发挥粉体材料的微集料效应，使得加入混凝土之后，改善混凝土的密实度，增强混凝土的强度和耐久性，降低了混凝土拌合物粘度，改善了工作性，降低了水泥用量，降低了生产成本；合适的配合比下配制而得的复合超细粉加入到混凝土配制中，能够使得混凝土的抗压强度达到120MPa以上。

摘要： 本发明公开了一种超高强混凝土及使用该超高强混凝土制成的薄壁电杆，一种超高强混凝土，以质量份记，原料包括：水泥1000‑1200份，水180‑250份，硅灰180‑200份，石英砂1200‑1700份，减水剂15‑20份，增强纤维210‑240份，一种使用上述超高强混凝土制成的薄壁电杆，薄壁电杆为中空结构，采用离心成型工艺制成。本发明在水泥中加入硅灰、石英砂、减水剂和增强纤维，并采用适当的配合比，制备出强度等级可达到C120‑C150的超高强混凝土，采用钢纤维和碳纤维作为增强纤维，且在碳纤维表面接枝聚丙烯酸，改善了碳纤维的分散性，该超高强混凝土抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低，使用该超高强混凝土的制成的薄壁电杆在保证电杆成型质量和刚度的条件下，可使壁厚大大减小，方便运输。

摘要： 本发明公开了一种混凝土高强掺合料、水泥混合物及免蒸压超高强混凝土制品，其中混凝土高强掺合料由如下重量百分含量的原料组成：石膏20％～80％；活性混合材10％～78％；无机激发剂0.1％～30％。本发明的混凝土高强掺合料可使混凝土制品仅需常压养护即可达到较高的强度。