超高性能混凝土基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法探究

馬恩

摘 要 相對(duì)于普通的混凝土來(lái)說(shuō)，超高性能混凝土具有更強(qiáng)的力學(xué)性能，本文主要從超高性能混凝土的原材料、養(yǎng)護(hù)成型試驗(yàn)、力學(xué)試驗(yàn)過(guò)程幾個(gè)角度分析了超高性能混凝土力學(xué)試驗(yàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，希望能有效地提升超高性能混凝土的試驗(yàn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 超高性能混凝土;力學(xué)性能;試驗(yàn)方法

前言

傳統(tǒng)混凝土是由摻和料、砂、石、水泥、水按照固定比例配合，因造價(jià)低廉、操作簡(jiǎn)便被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，是現(xiàn)代建筑中不可或缺的一種建筑材料。但是，隨著人民的生活水平的提升，人們對(duì)建筑質(zhì)量的要求也在逐漸提升，對(duì)混凝土力學(xué)性能也提出了更高的要求。超高性能混凝土的出現(xiàn)，為混凝土領(lǐng)域的研究提供了全新的思路，現(xiàn)就針對(duì)超高性能混凝土的基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法進(jìn)行了具體的研究，希望能給大家一些啟發(fā)。

1超高性能混凝土原材料

第一，在粉料方面，超高性能混凝土的主要成分包括高強(qiáng)度水泥、硅灰、礦粉，硅灰的摻量不僅會(huì)對(duì)超高性能混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，同時(shí)，也會(huì)對(duì)超高性能混凝土的流動(dòng)性能產(chǎn)生影響[1]。礦粉的主要作用是對(duì)不同顆粒之間的空隙進(jìn)行填充，促進(jìn)超高性能混凝土密實(shí)度和強(qiáng)度的提升。第二，在鋼纖維方面，其性能要符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定，隨著混凝土強(qiáng)度的提升，其出現(xiàn)極限破壞情況的概率也在增加，一旦出現(xiàn)極限破壞的情況，就會(huì)給建筑物的結(jié)構(gòu)帶來(lái)致命的影響。添加纖維能夠有效地提升混凝土的韌性，避免整體破壞情況的出現(xiàn)，能夠有效地緩沖結(jié)構(gòu)破壞。第三，玻璃纖維，相關(guān)指標(biāo)須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。第四，在高性能減水劑方面，其性能指標(biāo)需要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，作為一種表面活性劑，其對(duì)于漿料的和易性會(huì)產(chǎn)生十分重要的影響。第五，在拌和水方面，具體比例需根據(jù)建筑的實(shí)際需要確定，但是，在正式確定拌和水的比例之前，需對(duì)高性能混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，達(dá)標(biāo)之后，方可確定拌和水的比例。

2超高性能混凝土成型、養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)

先按照事先確定的比例加入水和粉料，放入攪拌機(jī)中攪拌8分鐘后，在混合料中加入減水劑，繼續(xù)攪拌1分鐘，最后將纖維加入攪拌料中，攪拌30秒。

在立方體抗壓強(qiáng)度試件中，可以采取100毫米*100毫米*100毫米的設(shè)計(jì)，在抗折強(qiáng)度試件設(shè)計(jì)中，可以采取100毫米*100毫米*400毫米的設(shè)計(jì)。

不同的纖維類(lèi)型要采取不同的養(yǎng)護(hù)方式，在漿體中，玻璃纖維不會(huì)出現(xiàn)下沉或是上浮的情況，可以通過(guò)振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)的方式成型[2]。鋼纖維的密度要高于漿體，如果采用振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)的方式容易導(dǎo)致鋼纖維下沉，因此，必須通過(guò)鋼膠錘敲擊的方式成型。

養(yǎng)護(hù)是制備高性能混凝土的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，其會(huì)對(duì)超高性能混凝土的性能產(chǎn)生十分重要的影響，做好對(duì)超高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，能夠推動(dòng)其水化作用的進(jìn)行，促進(jìn)產(chǎn)品強(qiáng)度的提升。

3超高性能混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)過(guò)程

3.1 試驗(yàn)超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度

在攪拌的過(guò)程中，加入鋼纖維能夠有效地改變混凝土的破壞方式，將極限破壞帶來(lái)的建筑物結(jié)構(gòu)性破壞轉(zhuǎn)化成試件的局部紋裂破壞，但是從試件的基本結(jié)構(gòu)來(lái)講依然是完整的，而未添加鋼纖維的普通混凝土試件一旦遭到破壞，其結(jié)果就可能是粉碎性的破壞[3]。隨著鋼纖維摻量的增加，混凝土試件的抗壓強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)，從其抗壓強(qiáng)度值的角度來(lái)講，要遠(yuǎn)高于添加玻璃纖維的試件。一個(gè)十分重要的原因就是在超高性能混凝土中，玻璃纖維的分散性較弱，會(huì)嚴(yán)重影響漿體的均勻度，由于需要漿體包裹的面積增大，對(duì)漿體的流動(dòng)性也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。此外，將表面光滑的鋼纖維插入到漿體中之后，必須注意的一個(gè)問(wèn)題是在漿體較粘的情況下，鋼纖維非常容易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)的問(wèn)題，導(dǎo)致混凝土的自密實(shí)性和勻質(zhì)性受到影響。所以在漿體流動(dòng)性較高的墻體下，將適量的鋼纖維加入其中要比在攪拌料中加入玻璃纖維對(duì)超高性能混凝土的均勻性帶來(lái)更小的影響。

在進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的過(guò)程中，由于試件的表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裸露在外的纖維，特別是在試件中含有鋼纖維的情況下，參與試驗(yàn)人員必須要對(duì)安全問(wèn)題給予高度重視，做好試件表面“毛邊”的清理。試件的承壓面要與成型之后的頂面始終保持垂直的狀態(tài)，在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，要采取均勻連續(xù)增加負(fù)荷的方式，每秒鐘增加1.0MPa的速度為最佳。需要注意的是，在對(duì)超高性能混凝土進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的過(guò)程中，試件周?chē)仨毎惭b防崩網(wǎng)罩，避免試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生安全事故。

3.2 試驗(yàn)超高性能混凝土抗折強(qiáng)度

抗折強(qiáng)度試驗(yàn)采取的主要是側(cè)面受壓的方式，一般以0.3MPa每秒的速度增加負(fù)荷。試驗(yàn)過(guò)程中，隨著鋼纖維摻量的逐漸提升，超高性能混凝土所能夠承受的荷載也會(huì)逐漸增加，可以說(shuō)，在超高性能混凝土中加入纖維，對(duì)于提升超高性能混凝土的韌性有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在荷載—撓度曲線方面，超高性能混凝土與普通混凝土之間存在很大的差異。普通混凝土的荷載承載量達(dá)到極限之后會(huì)出現(xiàn)迅速破壞的情況，即我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的脆性破壞。但是超高性能混凝土則不會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題，超高性能混凝土在荷載—撓性曲線上則呈現(xiàn)出了兩個(gè)十分重要的特征點(diǎn)，即初裂荷載點(diǎn)和極限荷載點(diǎn)，當(dāng)超高性能混凝土試件出現(xiàn)開(kāi)裂的情況之后，從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)講，纖維還能保持較高的穩(wěn)定性，使混凝土能夠均勻分散外來(lái)荷載，對(duì)混凝土的脆烈性形成良好的牽制作用，甚至還能將一部分的能量吸收到自身的結(jié)構(gòu)中，最大限度地提升超高性能混凝土的抗折性能。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)超高性能混凝土的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，均可以采用對(duì)普通混凝土進(jìn)行測(cè)試的方式。在進(jìn)行超高性能混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的過(guò)程中，由于試件的表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裸露纖維，試驗(yàn)人員在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中必須要對(duì)安全問(wèn)題給予足夠的重視，避免出現(xiàn)安全事故。作為一種新型的水泥基復(fù)合材料，超高性能混凝土仍處于開(kāi)發(fā)的階段，因此建立完善的強(qiáng)度測(cè)試體系十分有必要，這也是超高性能混凝土下一步的研究重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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