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硅酸盐通报2026年第02期:高性能微细钢纤维硫铝酸盐水泥混凝土收缩性能及预测模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李小鹏;赵军;陈哲涵;梁梦阳;

单位:郑州大学土木工程学院;

摘要:硫铝酸盐水泥(SAC)具有微膨胀、低收缩的特性,将SAC基复合材料作为装配式结构节点连接材料有望降低节点的收缩开裂风险。本研究通过收缩测试、水化热测试和SEM测试揭示了钢纤维硫铝酸盐水泥混凝土(SFRSC)收缩的变化规律及机理。结果表明,降低胶骨比、砂率、粉煤灰掺量,或提高钢纤维体积分数可以减小SFRSC的收缩,但钢纤维体积分数超过3.0%时,继续增大钢纤维体积分数对自收缩的抑制效果不再显著。SFRSC的收缩显著低于钢纤维普通硅酸盐水泥混凝土。SFRSC微观结构表明钙矾石(AFt)转变为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的过程伴随大量结合水释放和固相体积减小,这共同导致了SFRSC收缩。SFRSC收缩是SAC水化反应、自干燥效应与钢纤维约束共同作用的结果,AFt、AFm和钢纤维协同作用构成了“膨胀补偿-收缩抑制-机械约束”的多级收缩抑制体系。最后,基于ACI规范和CEB-FIP规范,提出了SFRSC收缩计算模型。

关键词:钢纤维混凝土;;硫铝酸盐水泥;;收缩;;水化热;;胶骨比;;砂率;;收缩模型

基金资助:国家自然科学基金(52408306);; 河南省科技攻关项目(242102321061);; 教育部创新团队发展计划(IRT_16R67)