自密實鋼纖維混凝土（SFRC）是一種兼具自密實混凝土與鋼纖維混凝土優(yōu)點的綠色高性能混凝土。但是,為了保證拌合物的工作性能,自密實SFRC的膠凝材料用量需隨著鋼纖維體積率的增加而增大,這會導致混凝土硬化后收縮增大。當使用膨脹劑降低自密實SFRC的收縮變形時,自密實SFRC的強度降低問題需要得到控制。因此,本文針對微膨脹自密實鋼纖維混凝土,對其拌合物的工作性能以及硬化后的收縮和力學性能進行了試驗研究。主要研究內(nèi)容與研究成果如下:（1）研究了微膨脹自密實SFRC的工作性能。將鋼纖維視為分散的粗骨料,采用絕對體積直接計算法設計了微膨脹自密實SFRC的配合比,鋼纖維體積率為0.4¹.2%（以0.4%遞增）,膨脹劑用量為膠凝材料總質(zhì)量的10%。結果表明:鋼纖維體積率每增加0.4%,砂率增加1%,膠骨比增加0.1,可以保證微膨脹自密實SFRC拌合物在不離析和泌水的情況下具有較高的填充和通過性能;（2）研究了微膨脹自密實SFRC的早期膨脹性能。膨脹劑摻量為10%,鋼纖維體積率為0.4¹.2%（以0.4%遞增）。結果表明:微膨脹自密實SFRC在標準養(yǎng)護下的膨脹... 

【文章來源】：華北水利水電大學河南省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

水泥漿不同濕度時的水分散失[12]

華北水利水電大學碩士學位論文4燥收縮相似，水分散失也是自收縮的內(nèi)在驅(qū)動因素，并且傳統(tǒng)意義上測定的干燥收縮包含自收縮。圖1-2毛細水張力示意圖[11]Fig.1-2Schematicdiagramofcapillarywatertension[11]1.2.2膨脹機理1.2.2.1混凝土的膨脹混凝土的膨脹一度被認為是工程事故的“罪魁禍首”。20世紀30年代，Lossier首次將混凝土膨脹變害為利，用于補償收縮以及產(chǎn)生自應力[10]�；炷猎诓伙柡涂諝庵袝l(fā)生體積收縮，但置于水中或100%濕度條件下會發(fā)生體積膨脹[13]。由此可知，混凝土中存在收縮與膨脹的相對濕度平衡點。Lorman[18]研究發(fā)現(xiàn)該濕度平衡點為94%，即混凝土所處環(huán)境濕度低于94%將表現(xiàn)出收縮特性。當基體內(nèi)水分充足時，高硫型硫鋁酸鈣C6AS3H32（AFt）導致了混凝土的膨脹，這涉及晶體過飽和析晶以及吸水腫脹[17]。水泥水化過程中，基體內(nèi)部Ca2+，OH-與SO42-與水泥熟料中的C3A涉及以下化學反應（式中C代表鈣，S代表硫）：AlOH4+3SO42+6Ca2++H2O→C6AS3H32AlOH4+SO42+4Ca2++H2O→C4ASH18受鋁酸鹽與硫酸根離子濃度的影響，水化產(chǎn)物在單硫型硫鋁酸鈣（C4ASH18）與AFt之間不斷轉化。若沒有Al3+與SO42-的補充，僅靠水泥自身的化學反應產(chǎn)生的膨脹極為有限。硫鋁酸鈣型膨脹劑的作用原理就是在水泥水化前期補充Al3+與SO42-，通過消耗水化產(chǎn)生的Ca(OH)2生成大量AFt，進而產(chǎn)生體積膨脹補償收縮[17]。1.2.2.2膨脹劑膨脹機理膨脹劑是一種使混凝土產(chǎn)生體積膨脹的外加劑，最早起源于日本[10]。能夠使水泥漿發(fā)生膨脹的膨脹源有氣體和晶體[17]。隨著科技的進步，氣體膨脹已逐漸淘汰，晶體膨脹

2試驗概況132試驗概況2.1原材料2.1.1膠凝材料選用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥、II級粉煤灰與石灰石粉作為膠凝材料，如圖2-1所示。各膠凝材料化學成分見表2-1，物理力學性能見表2-2~表2-4。膠凝材料性能均滿足規(guī)范GB175[55]、GB/T1596[56]、和GB/T35164[57]的規(guī)定。(a)(b)(c)圖2-1膠凝材料：(a)水泥；(b)粉煤灰；(c)石灰石粉Fig.2-1Bindermaterials:(a)OrdinaryPortlandcement;(b)Flyash;(c)Limestonepowder表2-1膠凝材料與膨脹劑的化學成分Table2-1Chemicalcompositionsofbindermaterialsandexpansiveagent材料化學成分（%）SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSO3Na2OK2Of-CaOLOI1水泥20.813.285.9960.122.132.230.110.550.673.52粉煤灰55.925.9117.316.593.821.930.481.960.262.63石灰石粉0.890.280.5147.564.450.060.670.270.0240.71膨脹劑3.483.1211.2742.780.4827.380.620.476.654.51注：1LOI為材料燒失量。表2-2普通硅酸鹽水泥的物理力學性能Table2-2PhysicalandmechanicalperformancesofordinaryPortlandcement密度(kg/m3)比表面積(m2/kg)標準稠度用水量(%)凝結時間(min)抗折強度(MPa）抗壓強度(MPa）初凝終凝3d28d3d28d3093360271702155.48.327.555.6


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