超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,UHPC)作为一种新型高性能水泥基复合材料,具有超高的力学性能、优异的耐久性和良好的工作性能,在土木工程领域展现出巨大的应用潜力。
然而,由于UHPC基体致密、水泥用量高,其内部生成的大量水化产物会对粗骨料形成较大的约束应力,导致界面过渡区(InterfacialTransitionZone,ITZ)缺陷增多,从而降低UHPC的力学性能,限制了粗骨料在UHPC中的应用。
为了充分发挥粗骨料和UHPC基体的协同作用,提高材料的力学性能和经济效益,本文综述了近年来国内外含粗骨料UHPC力学性能的研究现状,阐述了粗骨料对UHPC力学性能的影响机理,并对未来含粗骨料UHPC的研究方向进行了展望。
关键词:超高性能混凝土;粗骨料;力学性能;界面过渡区;文献综述
#1.相关概念解释
##1.1超高性能混凝土
超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,UHPC),又称活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete,RPC)或紧密堆积水泥基复合材料(CompactlyPackingCementitiousComposite,CPCC),是一种由水泥、矿物掺合料、石英砂、钢纤维、高效减水剂、少量水以及其他外加剂混合而成的水泥基复合材料。
与普通混凝土相比,UHPC具有超高的力学性能(抗压强度大于150MPa,抗弯强度大于30MPa),优异的耐久性(抗氯离子渗透性强、抗冻融循环性能好)以及良好的工作性能(韧性好、体积稳定性高)。
##1.2粗骨料
粗骨料是指粒径大于4.75mm的骨料,是混凝土的重要组成部分之一。
在普通混凝土中,粗骨料通常占总体积的30%-45%,其主要作用是降低混凝土的成本、减小混凝土的收缩、提高混凝土的体积稳定性等。
##1.3界面过渡区
界面过渡区(InterfacialTransitionZone,ITZ)是指水泥基材料中,水泥石与骨料之间存在的厚度约为20-50μm的过渡区域。
由于骨料的存在,ITZ的孔隙率和孔径都大于水泥石本体,导致ITZ成为水泥基材料的薄弱环节,对水泥基材料的力学性能和耐久性具有重要影响。
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