養護齡期對大摻量粉煤灰UHTCC力學性能和變形能力影響試驗研究

張文帥，馬倩敏，郭榮鑫，顏 峰，付朝書，彭玉清

(昆明理工大學建筑工程學院，云南省土木工程防災重點實驗室，昆明 650500)

0 引 言

混凝土作為傳統的土木工程材料具有原材料容易獲取，加工制作方便和抗壓強度高等優點，成為了建筑行業中使用最為廣泛的土木工程材料之一[1]。但混凝土脆性大、抗開裂性能差、抗拉強度低，這些缺點容易引起混凝土開裂從而造成混凝土保護層剝落，加速鋼筋銹蝕，從而影響建筑工程的耐久性，降低工程的壽命[2]。超高韌性纖維增強水泥基復合材料(UHTCC)具有延性好、抗拉強度高、裂縫控制能力強等特點，能夠有效抑制混凝土裂縫的產生與發展[3-4]。

UHTCC中摻入粉煤灰可以改善基體的微觀結構，提高復合材料的變形能力和基體斷裂韌度[5]。因此UHTCC制備時往往摻加大量的粉煤灰，但是大量粉煤灰的摻入可能會帶來UHTCC早期強度低的問題[6-8]。因此本文從宏觀性能和微觀結構角度就養護齡期對大摻量粉煤灰UHTCC的抗壓強度、抗彎強度、抗拉強度等基本力學性能，變形能力，裂紋發展以及材料破壞形態的影響展開了研究。

1 實 驗

1.1 原材料與配合比

本實驗采用昆明華新水泥(紅河)有限公司生產的P·O 42.5水泥制備UHTCC。所摻加的粉煤灰采用宣威電廠的Ⅰ級粉煤灰，粉煤灰的密度為1.9 g/cm3，比表面積為4 500 cm2/g。

圖1 粉煤灰的XRD譜
Fig.1 XRD pattern of fly ash

圖2 粉煤灰的SEM照片
Fig.2 SEM image of fly ash

圖3 石英砂粒徑分布圖Fig.3 Grain size distribution of quartz sand

水泥和粉煤灰的主要化學組成見表1。粉煤灰的XRD譜和SEM照片分別見圖1和圖2。骨料使用優質石英砂(其中SiO2≥90%)，粒徑主要分布在20～200 μm，石英砂的粒徑分布圖見圖3。……