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硅酸盐学报2025年第08期:轻质超高性能混凝土表面粗糙化特性及组合式构件层间抗剪性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:付军;遆彦池;秦宁辰;丁庆军;李百川;

单位:武汉理工大学,交通与船海工程学部;武汉理工大学,硅酸盐科学与先进建材全国重点实验室;

摘要:轻质超高性能混凝土(LUHPC)表面粗糙化对异质铺装材料层间抗剪性能影响非常关键。如何高效地实现粗糙化表面制备,并考虑钢纤维影响,进而定量表征宏–微观纹理特性及粗糙度,关联异质铺装材料层间抗剪性能仍有待深入研究。通过抛丸打毛工艺实现煤矸石集料轻质UHPC的表面粗糙化,使用3D手持激光扫描仪获取试件表面的三维纹理数据;通过MATLAB软件采用高斯滤波的方法对点云数据进行滤波处理,并重构试件表面的三维形貌图,利用带通滤波器提取轻质UHPC的宏–微观纹理剖面数据,考虑到钢纤维对试件表面粗糙度的影响,基于铺砂法测量原理提出改进评价指标–扩展构造深度ETD;将宏观纹理参数轮廓断面算数平均偏差Ra、轮廓断面均方根偏差R_q、增强平均构造深度EMTD、增强平均断面深度EMPD和微观纹理参数C_(MT)、均方根微观参数RMS与ETD的相关性进行分析,结合轻质UHPC–应力吸收层–高黏高弹改性沥青(SMA)复合试件的抗剪强度,将25℃和–10℃的抗剪强度与宏–微观指标参数结合,建立了单指标、多变量指标线性回归方程模型。结果表明:扩展构造深度ETD能够有效表征轻质UHPC表面粗糙度;对比相同温度、不同粗糙度下的抗剪性能,轻质UHPC表面粗糙度越大,ETD越大,其抗剪性能也越好,剪切强度25℃达到0.95 MPa,–10℃达到5.24 MPa。轻质UHPC推荐的扩展构造深度ETD为0.85~1.15 mm。

关键词:轻质超高性能混凝土;扩展构造深度;三维激光扫描;宏–微观纹理;表面粗糙度;抗剪强度

基金资助:国家自然科学基金(U21A20149)