超高性能混凝土製備和套用基礎研究

《超高性能混凝土製備和套用基礎研究》是依託湖南大學，由史才軍擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：超高性能混凝土製備和套用基礎研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：史才軍
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

超高性能混凝土（UHPC）是一種具有高韌性和優異耐久性的超高強水泥基材料。它的這些優異性能可使混凝土構件的尺寸和自重顯著變小、抗震性和抗海水腐蝕性能明顯提高。因此，這是一種非常適用於閩台地區工程建設的混凝土材料。本項目擬在緊密堆積、表面物理化學和膠凝材料化學理論基礎上，提出UHPC原材料選用和組成設計的模型和方法，獲得具有合適的工作性、低孔隙率和優異膠凝性能的UHPC混合料。通過系統研究UHPC的凝結硬化和微觀結構發展、變形特性、增韌、本構關係和耐久性，闡明其凝結硬化機制和微觀結構發展規律以及它們與巨觀性能的關係，得到不同纖維以及它們混雜的增韌機理，建立本構關係方程，提出破壞準則。基於氯離子在UHPC中遷移特性，得到海洋環境中加筋UHPC結構保護層設計要求，為UHPC在閩台地區的製備和套用提供科學依據。

結題摘要

超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete， UHPC)是通過摻加超細輔助性膠凝材料和高效減水劑，在滿足工作性能的前提下降低水膠比、減小孔隙率和增加密實性而得到的一種具有超高強度、高韌性和優異耐久性的新型水泥基材料。這些優異性能可使UHPC構件的尺寸和自重顯著變小，抗震性和抗海水腐蝕性能明顯提高。然而高性能混凝土水灰比低，自收縮現象非常明顯，嚴重影響了建築的使用壽命。在UHPC 的凝結硬化過程中，只有少部分的水泥水化，因此，沒有水化的水泥在後期碰到水時還將繼續水化，水泥的水化是一個固相體積增加的過程，可能會導致混凝土的體積膨脹，甚至開裂。 本項目在緊密堆積、表面物理化學和膠凝材料化學理論基礎上，提出UHPC原材料選用和組成設計的模型和方法，獲得具有合適的工作性、低孔隙率和優異膠凝性能的UHPC混合料。通過系統研究UHPC的凝結硬化和微觀結構發展、變形特性、增韌、本構關係和耐久性，闡明其凝結硬化機制和微觀結構發展規律以及它們與巨觀性能的關係，得到不同纖維以及它們混雜的增韌機理，建立本構關係方程，提出破壞準則。並研究UHPC在不同環境條件下鋼纖維對不同基體UHPC的長期變形影響規律，在室外、室內自來水和氯鹽溶液或海水中浸泡三種不同環境中長期穩定性。