水膠比對(duì)超高性能混凝土施工與力學(xué)性能的影響

李傳習(xí) 聶潔 潘仁勝 石家寬 曾宇環(huán) 賀君

摘要：兼顧優(yōu)異施工及力學(xué)性能超高性能混凝土（UHPC）研制的重點(diǎn)之一是確定合適的水膠比。為此，以150 MPa級(jí)UHPC的原材料和配合比均不變（除用水量外）為前提，研究水膠比（0.15～0.2）對(duì)UHPC施工與力學(xué)性能的影響規(guī)律。通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)得到了UHPC不同濕拌時(shí)間的擴(kuò)展度、充分濕拌時(shí)間、靜停一段時(shí)間的擴(kuò)展度、抗壓、抗折強(qiáng)度、四點(diǎn)彎曲應(yīng)力撓度曲線、四點(diǎn)彎曲出現(xiàn)可視裂紋時(shí)下緣等效拉應(yīng)力;對(duì)抗壓、抗折強(qiáng)度進(jìn)行了變異性分析;利用應(yīng)力撓度曲線，基于規(guī)范法得到了彎曲韌性指標(biāo)，并提出了其改進(jìn)方法。結(jié)果表明：UHPC達(dá)最佳擴(kuò)展度所需濕拌時(shí)間（充分濕拌時(shí)間）為6 min;水膠比由0.16增至0.19時(shí)UHPC擴(kuò)展度基本呈線性增長(zhǎng)，水膠比每增加0.01，UHPC擴(kuò)展度平均增幅為109 mm;當(dāng)水膠比、靜停時(shí)間分別為0.19、4 h時(shí)，擴(kuò)展度損失40 mm，損失率僅5.9%;UHPC抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度及彎曲韌性指標(biāo)隨水膠比的增大皆呈先增后減趨勢(shì)，當(dāng)水膠比分別為0.18、0.16和0.16時(shí)達(dá)到最優(yōu);應(yīng)力峰值前的應(yīng)力撓度曲線并不是典型全凸形曲線;可視初裂抗折強(qiáng)度約為抗折強(qiáng)度的0.85倍;UHPC試件的彎曲韌性較好，宜采用可視初裂撓度作為初始變形參考進(jìn)行韌性指標(biāo)計(jì)算;為保證UHPC兼顧良好施工與力學(xué)性能，建議濕拌時(shí)間、水膠比分別為6 min、0.18或0.185。

關(guān)鍵詞：超高性能混凝土;施工性能;力學(xué)性能;水膠比;初裂撓度;彎曲韌性

中圖分類號(hào)：TU528.31;U444 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：20966717（2020）04016411

收稿日期：20191117

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（51778069）;國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）（2015CB057700）;湖南……