文档名:采用纳米氧化铝制备高弹性模量超高性能混凝土的可行性研究
摘要:纳米材料具有粒径小、比表面积大、化学活性高等独特性能,能够提升水泥基材料的力学性能和在恶劣环境下的耐久性,在水泥基材料领域具有广阔的应用前景.弹性模量是超高性能混凝土(UHPC)的重要力学参数之一.虽然目前UHPC的抗压强度得到了大幅提升,但是其弹性模量并未随抗压强度同幅度增长.为了探究采用纳米氧化铝(NA)制备高弹性模量UHPC的可行性,本工作利用MAA(ModifiedAndreasenandAndersen)模型设计UHPC初始配合比,研究不同掺量的NA对UHPC工作性能、力学性能和耐久性能的影响.此外,本工作还探究了NA对UHPC微观孔结构和微观力学性能的影响.研究表明:(1)NA能使UHPC的28d抗折强度、抗压强度、弹性模量分别提高8.23%~16.31%、8.04%~26.39%、9.44%~16.55%;(2)NA能使UHPC的干缩、氯离子迁移系数分别降低2.54%~13.01%、8.21%~17.28%;(3)NA能够优化UHPC的孔结构,提高其浆体弹性模量;(4)综合考虑NA对UHPC工作性能、力学性能和耐久性能的影响,NA在UHPC中的优选掺量为1.0%.本工作的研究结果对利用NA制备高弹性模量的UHPC具有指导意义.
Abstract:Nanomaterialhasbeenregardedasapromisingmaterialwithwideapplicationsincement-basedmaterialsbecauseofitsuniqueproperties,suchassmallparticlesize,bigspecificsurfacearea,andhighchemicalactivity.Elasticmodulusisoneofthecriticalmechanicsparametersofultra-highperformanceconcrete(UHPC).Currently,althoughthecompressivestrengthofUHPChasbeenincreasedsignificantly,thein-creasingmagnitudeofelasticmodulusofUHPCisfarlowerthanthatofcompressivestrength.ToexplorethefeasibilityofproducingUHPCwithhighelasticmodulusbynanoalumina(NA),theinitialmixtureofUHPCwasdesignedviaMAAmodel,andtheeffectsofdifferentcontentsofNAonthefluidity,mechanicalproperties,anddurabilityofUHPCweresystematicallystudied.Inaddition,theinfluenceofNAonthemicroporestructureandmicromechanicalpropertiesofUHPCwasalsoinvestigated.Itwasfoundthat,(ⅰ)theflexuralstrength,compressivestrength,andelasticmodulusofUHPCatcuringageof28dwereincreasedby8.23%—16.31%,8.04%—26.39%,9.44%—16.55%,respectively,be-causeoftheutilizationofNA;(ⅱ)thedryingshrinkageandchloride-ionmigrationcoefficientwerereducedby2.54%—13.01%and8.21%—17.28%,respectively,duetotheadditionofNA;(ⅲ)theporestructureofUHPCandtheelasticmodulusofUHPCpastecouldbeimprovedviaNA;(ⅳ)theoptimalcontentofNAwas1.0%,consideringtheeffectsofNAonthefluidity,mechanicalproperties,anddurabilityofUHPC.ThefindingsofthisworkareofguidingsignificancefortheproducingofUHPCwithhighelasticmodulus.
作者:褚洪岩 汤金辉 王群 高李 赵志豪 Author:CHUHongyan TANGJinhui WANGQun GAOLi ZHAOZhihao
作者单位:南京林业大学土木工程学院,南京210037东南大学材料科学与工程学院,南京211189
刊名:材料导报
Journal:MaterialsReports
年,卷(期):2024, 38(5)
分类号:TU528
关键词:纳米氧化铝 超高性能混凝土 力学性能 弹性模量 干燥收缩 耐久性
Keywords:nanoalumina ultra-highperformanceconcrete mechanicalproperty elasticmodulus dryingshrinkage durability
机标分类号:TU528TQ133.1U445.7
在线出版日期:2024年3月28日
基金项目:采用纳米氧化铝制备高弹性模量超高性能混凝土的可行性研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(5)褚洪岩 汤金辉 王群 高李 赵志豪纳米材料具有粒径小、比表面积大、化学活性高等独特性能,能够提升水泥基材料的力学性能和在恶劣环境下的耐久性,在水泥基材料领域具有广阔的应用前景.弹性模量是超高性能混凝土(UHPC)的重要力学参数之一.虽然目前UHPC的抗...参考文献和引证文献
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