广东uhpc水泥基复合材料

超高性能混凝土(UltraHighPerformanceConcrete，UHPC是一种强度高、韧性好、耐久性好的水泥基复合材料，由水泥基复合材料制成，1994年提出。本文研究了不同类型水泥、硅灰、减水剂和硅灰的含量，并将UHPC基体的流动性和强度与室温进行了比较。UHPC常温制取技术有助于提高UHPC的实用性。

1试验及原料

1.1原料

a.水泥。C1:P.O52.一般硅酸盐水泥5级；C2:研磨的P.O42.5级中热水泥。水泥的化学成分和胶砂强度见表1，表2。

b.硅灰。SF1：硅灰、灰粉的原貌；SF2：半增密硅灰，灰粉；SF3：锆硅灰，白色粉末；SF4：美国生产的白硅灰，白粉。硅灰化学成分见表3。

c.减水剂。E1:聚羧酸高效减水剂，粉末；E2：含30%液体减水剂；E3：西卡减水剂，粉末。三种减水剂的减水率均超过30%。

d.石英粉。平均粒径325目。6um，密度为2.644g/cm3。

1.测试设计方案

综合文献中的UHPC考虑了每种成分的掺量类别，水胶比为0.16～0.22、硅灰采用内掺法，掺量范围为0.15～0.30；其它材料的掺量与掺合料的质量成正比。实际配合比设计如表4所示。因此，试验中有五个变量：水泥、硅灰、减水剂、硅灰和水胶。

1.3.试验制备和试验方法

根据表4的试验设计配合比，将称重粉末材料倒入水泥砂搅拌器中，慢慢搅拌2min，加入称重水，慢慢搅拌3min，如果使用液体减水剂，先溶解在水中，然后加入水，搅拌5min，然后完成。然后进行流量测试，装入40mm×40mm×160mm钢模。将模具放入温度(20)±在2)℃的室内，48h拆板后，将样品放入标准水培室的水箱中，使水长到28d。流动性试验参照混凝土外加剂均质试验方法(GB/T水泥净浆流动性试验方法8077-2012)，选用截锥圆模，上直径36mm，下孔直径60mm，高度60mm。强度试验过程参照水泥胶砂强度试验方法(GB/T1771-1999).4kn/s样品损坏。

2结果与探讨

2.1水泥类型和水胶对比UHPC影响基体性能

为简要分析，硅灰SF1采用原貌、混合量为20%，减水剂为聚羧酸粉减水剂E讨论等级。

从图1可以看出，水胶比从0开始.16到0.22、新拌基体的流通性明显提高，52.5级水泥新拌基体的流量为0.22时，比0.16时高出近100mm。42.5级中热水泥新拌基体的流动性明显优于52.5级硅酸盐水泥基体，使用三种硅灰时也很明显。这是因为52.5级水泥的粒度应低于42.5级中热水泥，大于表面积，因此水化反应需要更多的水来降低其流动性。

图2显示，两种水泥基体的抗拉强度随水胶比的变化而变化。当水胶比为0.16时，虽然外加剂含量高，但缺水阻碍了水泥的水化反应；另一方面，由于水胶比过低，混合过程中带水泥浆的空气无法有效排出，增加了样品的内部缺陷，因此强度没有提高。在搅拌过程中，可以清楚地看到基体非常粘稠，难以安装，因此必须振动和成型。所以，在保证良好工作特性的前提下，UHPC必须降低水胶比。在20条件下，水胶比为0.18和0.，保证了基体的流动性，降低了内孔，提高了强度。当水胶比为0.22时，在搅拌过程中可以看到气泡不断冒出。