一、定義和特性
定義:極高延性水泥基復(fù)合材料(Ultra-High Ductility Cementitious Composites,UHDCC是一種具有高拉申延性的纖維tigao混凝土材料。依據(jù)在水泥板材里加入高韌性纖維(如聚乙烯醇纖維、鋼纖維等),各種材料明顯tigao了其延展性和韌性。UHDCC設(shè)計理念是通過優(yōu)化材料的微觀結(jié)構(gòu),在拉伸環(huán)節(jié)中產(chǎn)生多個細(xì)致空隙,進(jìn)而吸收大量的動能且不毀壞延性。
特性:極高延性: UHDCC的拉伸應(yīng)變水準(zhǔn)可達(dá)3%至7%,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)混泥土0.1%至0.3%。
高耐磨: 抗壓強(qiáng)度可達(dá)到100至200MPa,同時保持良好韌性。
超耐磨: 韌性抗沖擊性能,能承受較大的變形而不開裂。
較好的裂縫控制: 可形成多個細(xì)致空隙,裂縫寬度一般低于100μm,tigao結(jié)構(gòu)的耐用性。
二、適用范圍
結(jié)構(gòu)工程:抗震結(jié)構(gòu): 用于建筑物和橋梁的抗震加固,tigao結(jié)構(gòu)的抗震能力。
結(jié)構(gòu)聯(lián)接: 用于梁柱節(jié)點等重點部位,tigao結(jié)構(gòu)的完整性和延性。
厚壁結(jié)構(gòu): 適用于制造管路、筒倉等厚壁結(jié)構(gòu)件,tigao抗裂和抗變形水準(zhǔn)。
基礎(chǔ)設(shè)施:道路及橋梁: 用于修復(fù)和加固混凝土路面和橋梁,tigao承載力和耐用性。
隧道襯砌: tigao隧道襯砌的抗裂抗震能力,tigao隧道的性能和使用期限。
水利工程: 用于加固和恢復(fù)河堤、河提等水利工程,tigao抗?jié)B和抗裂水準(zhǔn)。
建筑裝飾:外墻板: 制造具有高耐磨性和美觀度的外墻板,抵御環(huán)境腐蝕和外力沖擊。
室內(nèi)裝修: 用于室內(nèi)裝修材料,如地板、墻板等,耐久性和美觀度更強(qiáng)。
其他領(lǐng)域:海洋技術(shù): 用于海洋平臺、防波堤等結(jié)構(gòu),tigao耐腐蝕性和抗風(fēng)浪性。
軍事工程: 用于維護(hù)和恢復(fù)軍事設(shè)施,如碉堡、地下掩體等,tigao其抗爆和抗震能力。
三、制備工藝
原料選擇:水泥: 通常選用高強(qiáng)度等級的硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥。
礦物減水劑: 如煤灰、硅灰、礦渣微粉等,以tigao水泥基體的特點。
纖維: 普遍纖維包含聚乙烯醇(PVA)纖維、鋼纖維、碳纖維等,根據(jù)實際需要來選擇。
外加劑: 如減水劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑等,以調(diào)節(jié)水泥漿的流動性和硬化速度。
混合比例:典型的UHDCC混合比例為:水泥:煤灰:硅灰:砂:水:纖維:減水劑 = 1:0.45:0.1:0.6:0.44:0.024:0.004。
制得流程:干混: 將水泥、煤灰、硅灰和細(xì)骨料(如石英沙)倒進(jìn)攪拌器中,干躁2至3分鐘,以保證材料攪拌均勻。
加水和外加劑: 加入水、減水劑和納米纖維素,拌和5至8分鐘,造成均勻混和料漿。
加纖維: 將纖維分為2至5次,慢慢添加混和料漿中,再度拌和,直到纖維均勻分散。
成型及保養(yǎng): 將混和料漿倒進(jìn)模具中振搗密實,24小時后脫模,之后在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室(溫度20±1°C,濕度>95%)保養(yǎng)至規(guī)定年紀(jì)。