超高性能海水海砂混凝土的组成设计与纤维增强增韧

作者:朱德举*; 李龙飞; 周琳林; 李安令; 白夏杨; 郭帅成
来源:湖南大学学报(自然科学版), 2023, 50(01): 128-136.
DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023013

摘要

基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土(ultra-high performance seawater sea-sand concrete, UHPSSC)进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)纤维和钢纤维对UHPSSC工作性能和力学性能的影响.结果表明:在综合考虑UHPSSC的流动度、抗折强度和抗压强度的情况下,胶凝材料组成的最优配比确定为水泥、硅灰、粉煤灰的质量比为0.75∶0.15∶0.10.随着短切纤维掺量的增加,UHPSSC的流动度逐渐降低,抗折强度、抗压强度和弯曲韧性均逐渐增加. UHMWPE纤维对UHPSSC流动度的影响程度更大,而钢纤维对力学性能的提升效果更明显.随着UHMWPE纤维体积分数的增加,UHPSSC的弯曲破坏模式逐渐由脆性破坏转变为韧性破坏.当UHMWPE纤维掺量为1.0%时,二次峰值荷载会高于初裂荷载.此外,当同时混掺钢纤维和UHMWPE纤维时,UHPSSC的流动度略有下降,抗折强度、抗压强度及弯曲韧性均大幅提高.本研究成果可为UHPSSC的设计和工程应用提供一定的参考.

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