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作者:唐咸远;任博文;胡冰倩;柳大成;冯美杰;
单位:桂林电子科技大学建筑与交通工程学院;桂林电子科技大学南宁研究院;广西智慧交通重点实验室;
摘要:为提升混凝土路面损坏后的快速修补能力并加强固废资源的再利用,在前期研制的环保型钢渣微粉超高性能混凝土(UHPC)的基础上,采用正交试验方法,以普通硅酸盐水泥(OPC)替代硫铝酸盐水泥(SAC)的替代率、早强剂碳酸锂掺量、钢纤维掺量、调凝剂硼砂掺量为影响因素,制备了9组超早强钢渣微粉UHPC。通过测试初凝时间及不同龄期的抗压强度、抗折强度,分析了各因素的影响规律,确定了超早强UHPC的最佳配合比;采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD),对不同龄期的超早强UHPC的微观形貌及物相组成进行表征。结果表明:随着OPC替代率增大,UHPC凝结时间先减小后增大,力学性能均呈下降趋势;SAC-OPC体系早期水化反应过快导致水化不完全,后期抗压强度低于基准组;低OPC替代率下,利用钢渣微粉制备的SAC-OPC体系UHPC碱度仍偏低,水化产物中均存在钙矾石(AFt),但未发现氢氧化钙(CH),且AFt含量随着OPC替代率增加而逐渐降低;随着水化反应的不断进行,超早强UHPC基体的孔洞、空隙及裂缝均逐渐缩减,结构趋于密实;综合各因素对SAC-OPC体系混凝土力学性能与施工性能的影响,制备出常规养护情况下初凝时间为30 min且3 h抗压强度、抗折强度分别为39.6、11.2 MPa的超早强环保型钢渣微粉UHPC。
关键词:超高性能混凝土;;钢渣微粉;;SAC-OPC体系;;超早强;;力学性能;;形成机理
基金资助:国家自然科学基金(42067044);; 国家级大学生创新训练计划项目(202410595071);; 广西大学生创新训练计划项目(s202410595135)