基于Toufar模型的級砂組合對UHPC強度的影響

林曉松，黃志斌

(1.福建工程學院土木工程學院，福州 350118；2.東南沿海鐵路福建有限責任公司，福州 350013；3.中南大學土木工程學院，長沙 410075)

0 引 言

超高性能混凝土(UHPC)是一種超高強、低脆性、耐久性優(yōu)異并具有廣闊應用前景的新型混凝土，最初由Larrard和Sedran[1]提出該概念。它由石英砂(不含粗骨料)、水泥、粉煤灰、硅灰、超塑化劑和鋼纖維等組成[2]。與普通混凝土相比，UHPC可以大量減少材料用量，節(jié)約資源，減少生產、運輸和施工能耗[3-4]。采用UHPC將對改善和保護人類環(huán)境作出巨大的貢獻。

建立砂石混合體的密實度模型是混凝土配合比設計的基礎，國外許多學者做了很多這方面的研究，建立了諸如Toufar模型[5]、Dewar模型[6]等經典的骨料密實度模型。然而，UHPC的骨料中只有砂子，沒有石子。在UHPC中，可將砂分為1～5級，它們的粒徑區(qū)間分別為1.25～2.5 mm、0.63～1.25 mm、0.315～0.63 mm、0.16～0.315 mm和0.08～0.16 mm，如何將現(xiàn)有的骨料密實度計算模型用于UHPC配合比設計，這值得探索。

目前，國內外學者開展了骨料對UHPC的性能影響研究，李聰?shù)萚7]研究了粗集料摻量和集料級配對UHPC自收縮和力學性能的影響，并評價了粗集料對UHPC收縮開裂的影響。丁慶軍等[8]研究了不同種類(河砂、石英砂和機制砂)級配的細集料對UHPC工作性能、力學性能和收縮性能的影響。史才軍等[9]系統(tǒng)地研究了水膠比、砂灰比、硅灰摻量、石英粉摻量及減水劑摻量等對UHPC流動性及強度的影響。李信等[10]采用普通河砂替代石英砂，優(yōu)化鋼纖維摻量，成功制備出了經濟和環(huán)保效益良好、性能優(yōu)良的含粗骨料UHPC，并研究了粗骨料摻量對UHPC工作性和力學性能的影響。……