基于最紧密堆积密度下白云石砂在UHPC 中的应用研究

胡 泊，揭晓东,郭 远

江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西 南昌 330001

1 研究背景

混凝土作为世界范围内基础建设需求量最大的材料，在其近百年来大范围的使用过程中，普通混凝土（C15～C60）相对于钢铁、木材、高分子材料等建筑材料具有原材料来源广泛、制备工艺简单、损耗率低等优点，由于其本身存在的诸多如刚度小、耐久性较差、自重大等问题，且其主要原材料水泥，生产过程中对不可再生资源：矿山、煤炭的大量消耗，同时排放大量的CO2。更高强度，高耐久性的混凝土在工程中实际应用可以有效减少结构体积，降低构件自重，提高结构寿命，UHPC 的概念正是在这一背景下1994 年由Larrard 提出［1］,UHPC 相对于普通混凝土在耐久性能、力学性能方面有着显著的优势，也可以作为工程维护与加固的修补材料，目前在部分工程领域已经得到了初步应用。

目前UHPC 的配合比设计理论依据主要来源于丹麦波特兰水泥混凝土试验室的Bache 提出的DSP 材料概念，即高致密水泥基均匀体系材料，（Densitified system containing homogeneously arranged ultrafine particles,DSP）［2-3］，目前通用性较强的UHPC配合比主要使用水泥、粉煤灰、硅灰等胶凝材料，以及石英砂作为骨料，引入高性能聚羧酸减水剂以满足0.2 以内的水胶比要求，同时加入一定体积的钢纤维以解决传统混凝土强度越高脆性越大的问题。UHPC 目前单体材料使用量最大的是石英砂，但石英砂对人体危害也是较大的，石英砂微粉可悬浮于空气中，作业人员长期吸入含石英砂的粉尘会罹患硅肺病，且用于UHPC 的石英砂售价在650 元/吨以上。……