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發(fā)布時間: 2020-05-26 
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近年來，以高強(qiáng)度、高耐久性為主要特征的超高性能混凝土( ultra-high performance concrete,UHPC)受到國內(nèi)外普遍關(guān)注，并且已經(jīng)在橋梁、高鐵、核電等領(lǐng)域得到部分工程應(yīng)用"。在超高性能混凝土的制備過程中，由于漿體黏度較大，攪拌后會引入并形成大量氣泡，從而影響混凝土強(qiáng)度發(fā)展
2。相關(guān)研究表明[35]，通過引入某些活性物質(zhì)占據(jù)氣泡表面液膜位置，可以降低液膜的強(qiáng)度從而破壞氣泡的穩(wěn)定性，導(dǎo)致氣泡在攪拌過程中破裂或合并，這便是消泡器的作用機(jī)理。郭京東[6]研究了消泡器對普通混凝土抗壓強(qiáng)度發(fā)展的影響，發(fā)現(xiàn)消泡器的摻入能降低新拌混凝土中的氣泡含量，提高硬化混凝土的強(qiáng)度;并且隨著消泡器摻量的提高，混凝土強(qiáng)度會出現(xiàn)先增大后減小的趨勢;同時，對于每種消泡器存在--個消泡和提高強(qiáng)度效果最佳的摻量范圍'。
國外相關(guān)研究表明[89]:不同種類消泡器對高性能自密實混凝土氣泡含量和氣泡尺寸的影響不同，降低氣泡含量最有效的消泡器為烷氧基脂肪醇型消泡器，效果較差的為多元醇類消泡器;而且消泡效果與提高強(qiáng)度效果不完全對等。因此，本文試驗研究了摻0. 5%~4. 0%的兩類消泡器(AFA1和AFA2)對超高性能混凝土中氣泡含量、氣泡平均尺寸和硬化混凝土強(qiáng)度的影響規(guī)律，并分析氣泡參數(shù)與強(qiáng)度之間的對應(yīng)關(guān)系，為進(jìn)一步提高UHPC的力學(xué)性能提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1原材料與實驗方案
1.1原材料
本研究采用425強(qiáng)度等級的普通硅酸鹽水泥，表觀密度為3.15 g/m*、比表面積為350 m2 /kg. .以非晶態(tài)二氧化硅為主要組成的硅灰是制備高強(qiáng)與超高性能混凝土的常用礦物摻合料，使混凝土具有火山灰活性效應(yīng)及物理填充效應(yīng)。本研究采用硅灰的粒徑范圍在0.1~1 0 μm之間，比表面積為17. 3 m2/g、火山灰活性指數(shù)為108%。水泥和硅灰的化學(xué)成分重量含量如表1所示。集料采用.粒徑為0.109 ~0. 212 mm和0.212 ~0. 380 mm的兩種石英砂，其顆粒級配如表2所示。減水器采用哈爾濱某公司產(chǎn)聚羧酸高性能減水器，減水率為35%左右，含固量為40%。采用的兩種消泡器:消泡器1(AFA 1)出產(chǎn)的AFK-2消泡器，呈無色透明液體;消泡器2(AFA 2)鳳谷的有機(jī)硅消泡器。
1. 2實驗方案
在前期大量試驗研究基礎(chǔ)上，共設(shè)計了如表3所示的17組UHPC配合比，為了便于測試氣泡參數(shù)，將鋼纖維去除只研究UHPC基體部分。所有配合比的水膠比固定為0.19 不變，減水器摻量均為膠凝材料質(zhì)量的2 5%。兩種消泡器AFA 1和AFA 2的摻量在0.5%o~4 0%之間變化。對于每個配合比的拌和物，采用砂漿含氣量測定儀測試其含氣量，并成型40 mm x40 mm x160 mm的試件用于抗壓和抗折強(qiáng)度測試。為了測試硬化混凝土中的氣泡含量及氣泡尺寸分布，對選取的試件依次切割、粗磨、細(xì)磨以及超聲波清洗處理，并采用Olympus DSX500超景深顯微鏡拍照。最后，利用圖像處理軟件Image pro plus統(tǒng)計分析試件面的氣泡特征。
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