活性粉末混凝土的力學(xué)增強(qiáng)機(jī)理及微觀結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、活性粉術(shù)混凝土(RPC)具有優(yōu)異的力學(xué)性能和高耐久性，是一種高強(qiáng)度、高韌性、低空隙率的超高性能混凝土。它的基本設(shè)計(jì)思想是：通過提高材料組分的細(xì)度與活性，減小材料內(nèi)部的缺陷(孔隙與微裂縫)，獲得超高強(qiáng)度與耐久性。根據(jù)這個(gè)思路，RPC所采用的原材料平均顆粒尺度在0.1μm～1mm之間，目的是盡量減小混凝土中的孔間距，從而提高拌合物的密實(shí)度。 關(guān)于混凝土的研究，歸根結(jié)底都是對(duì)其密實(shí)度和耐久性的研究，最終強(qiáng)化其性能。RPC通過去除粗骨料

2、以提高勻質(zhì)性；優(yōu)化顆粒級(jí)配，并且在凝固前和凝固期間加壓，以提高拌合物的密實(shí)度；凝固后以熱養(yǎng)護(hù)改善微結(jié)構(gòu)；摻加微細(xì)的鋼纖維后以提高韌性。本文基于鋼纖維增強(qiáng)混凝土的力學(xué)機(jī)理和顆粒堆積理論，對(duì)RPC的高性能與耐久性進(jìn)行研究。 通過鋼纖維斷裂機(jī)理研究，得出纖維的性質(zhì)、數(shù)量、間距、分布方向以及纖維和基體之間的黏結(jié)力與最終的破壞荷載有很大的關(guān)系。本文將RPC看作一種特殊的鋼纖維混凝土，由普通鋼纖維混凝土的力學(xué)增強(qiáng)機(jī)理得出RPC的增強(qiáng)機(jī)理。另

3、一方面，界面過渡區(qū)(ITZ)對(duì)混凝土材料力學(xué)性能有很重要的影響。RPC的ITZ性能也和普通混凝土有差別。ITZ在微觀形成上不僅取決于水化反應(yīng)，還受顆粒堆積的影響。微觀上顆粒堆積的密實(shí)度也很大程度上影響混凝土力學(xué)性能與耐久性。顆粒內(nèi)部的墻效應(yīng)是影響顆粒堆積的主要因素。通過對(duì)各種自然形狀的研究比較，本文選用了具有自然形成屬性的“顆粒拱”結(jié)構(gòu)，在二維空間模擬顆粒堆積過程中的“墻效應(yīng)”。分析了產(chǎn)生顆粒拱結(jié)構(gòu)的條件和特征，得到了RPC內(nèi)部顆粒隨機(jī)