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聚合物超高韧性混凝土

作者: 发布时间:2022-12-11 15:04:08点击:1598

信息摘要: 聚合物超高韧性混凝土超高性能混凝土是一种高强度混凝土.韧性.国防工程中耐久性高的特种工程材料.海洋技术.核工业.特种安全防护工程.市政工程行业具有良好的应用前景。实验证明,抗折强度一般为C50混凝土3倍,缩变减少50%,700次冻融后仍完好无损,称为“永不干裂...

超高性能混凝土是一种高强度混凝土.韧性.国防工程中耐久性高的特种工程材料.海洋技术.核工业.特种安全防护工程.市政工程行业具有良好的应用前景。实验证明,抗折强度一般为C50混凝土3倍,缩变减少50%,700次冻融后仍完好无损,称为“永不干裂”的混凝土。

二、产品优势

1.UHPC海洋石油平台钢结构的外保护层可以大大提高水位变化区域支撑的使用寿命。

2.UHPC初始阶段发展迅速,后期阶段极高替代钢材和昂贵的有机聚合物进行加固和修复,既能保持混凝土系统的全面性,又能降低成本。

3.UHPC强度高,抗冲击性好,适用于国防工程的防护结构,也适用于承载能力高的特殊结构。

4.UHPC高密度和良好的工作特性使其与模板接触表面具有较高的光滑度,外部有害物质难以入侵UHPC中去,而UHPC其中的着色剂等成分不易沉淀,可以利用这一特性UHPC用作建筑物外装饰材料。

三.适用范围

1.运用UHPC强度大的特性可以降低结构构件的规格,获得更多的应用空间。UHPC可以修建更长的跨度.净空更多桥梁;可减少多层建筑底柱截面尺寸,获得更多使用面积。

2.运用UHPC高抗压强度.耐腐蚀性可用作输油.输气管取代了成本高的大口径厚壁钢管,显著提高了管道的耐久性.降低成本。

3.运用UHPC高抗渗性,制造中低放射性核废料储存整体器皿。

4.用于军事和安全行业,制造抗性.耐冲击设备。

5.现场维修.工程加固等。

为了改善混凝土的干收缩和开裂,提高材料的弯曲韧性,研究人员开始在混凝土中添加纺织材料。低纤维混凝土主要用于厚板和地面,低纤维混凝土可以更好地分散在混凝土中,可以有效地抵抗部分间隙的形成和生长,但也存在性能增加不明显的问题。为了进一步提高混凝土材料的韧性和强度,满足所需数据的改性要求,麻省理工大学LEUNGCKY教授[2]在水泥基中加入单丝短纤维,选择微机械性能驱动设计方法准备材料微结构,创造满足工程建设需要的ECC.LI等[3]具有显著应变硬化效果的配制ECC,还有聚乙烯醇(PVA)纤维在ECC中应用铺平了道路。PVA-ECC已成为ECC使用最常见的类型。

1.直接拉伸性能

ECC与水泥混凝土相比,具有优异的抗拉特性。ECC在外部荷载的影响下,会发生应变.硬化和裂纹扩展三个阶段[4]。ECC在外力荷载下,拉应力荷载超过混凝土掺合料阀值时,具有特殊的应变硬化特性,ECC复合材料表面有小间隙;随着拉应力的不断增加,裂纹宽度没有增加,间隙数量急剧增加,最终形成多个均匀细腻的间隙[5]。ECC根据纤维的桥接效果及其掺合物的拉拔效果,可以有效分散外力对混凝土的破坏作用,使ECC裂开后,应力和偏移仍可呈线性相关。LI等[6]根据大量直接拉伸实验发现:ECC材料的应变硬化阶段非常稳定,在拉伸荷载的影响下,纤维体积分数为2.0%PVA-ECC以稳定的干裂方式继续扩大缝隙,最后在样品上呈现出大量均匀分布的细腻缝隙。试样的破坏应在拉申缝隙饱和后,其中一个裂缝宽度增加,产生主缝隙,导致荷载降低和破坏。当纤维体积分数为2.0%时,ECC极限拉应变不低于3%。KIM等[7]在配合比中加入高炉矿渣,进一步提高ECC对比说明直接拉伸性能:ECC极限拉应变在3.5%左右;高炉矿渣的混合优化了基材与纤维的粘结能力,可以调节原材料的组成,降低材料成本,同时保持材料的抗拉特性。

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