超高强混凝土耐钻磨性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第6期混凝土与水泥制品2015No．66月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJune超高强混凝土耐钻磨性能研究孙蓓，林志翔，桂志伟(中国建筑材料科学研究总院，绿色建筑材料国家重点实验室，北京100024)摘要：分别进行了水泥石、骨料和钢纤维对混凝土耐钻磨性能和抗压强度影响的研究，制备出高耐钻磨的超高强混凝土(抗压强度为198MPa)。试验结果表明，水胶比O．18，高强掺合料掺量20％，棕刚玉为骨料，体积掺量为1O％，钢纤维体积掺量为1．75％时，超高

2、强混凝土耐钻磨性能和抗压强度最佳，并对其高致密、高耐钻磨机理进行了探索。关键词：超高强混凝土；耐钻磨；抗压强度；机理Abstract：，I1leinfluencesofcementstone．aggregate．steelfiberondrill-grindingresistanceandcompressivestrengthofconcretearestudied．Theconcreteispreparedwithgooddrill-grindingresistanceandhighcompressivestrengt

3、hof198MPa．Theresultsshowthat，whenwater-binderratiois0．18，thedosageofhighstrengthadmixtureis20％，thevolumedosagesofbrowncorundumasaggregateandsteelfiberareseparately10％andt．75％，ultra—highstrengthconcretehasbetterdrill一ndingresistanceandcompressivestrength．Themechan

4、ismofdrill-grindingresistanceandstrengthofcon-creteisalsoresearched．Keywor~：Ultra-highstrengthconcrete；Drill—grindingresistance；Compressivestrength；Mechanism中图分类号：TU528．31文献标识码：A文章编号：1ooO-4637{2015)06-24-050前言与侵彻武器等冲击相应、适用于实验室用的钻磨实材料磨损是传统材料科学中不可分割的重要验方法尚无提出，在该实验方

5、法下超高强混凝土耐组成部分，随着G．A．Tomlinson的磨损分子理论、J．T．钻磨性能的研究更是没有开展。Burwell等人的黏着磨损理论、N．P．Suh的脱层磨损此外，混凝土可以简单地看做由骨料和水泥石等理论的逐渐提出，推动了材料耐磨性能的研究，组成的两相复合材料，提高混凝土耐钻磨性能的关国内外学者纷纷采用硬质骨料、掺加掺合料、掺加键是提高水泥石与骨料的耐钻磨性能以及二者的纤维等方法提高混凝土的耐磨性能，并取得较好的黏结力【9】。为此，本文提出一种与侵彻武器相应的快效果。如A．Kilica和C．D．Atist~}对

6、辉长石等5种不同速、简便的钻磨实验方法，采用此方法，分别进行水硬度的骨料制备的硅灰混凝土耐磨性能进行了研泥石、骨料以及钢纤维对超高强混凝土耐钻磨性能究，发现硬度最大的辉长石混凝土的耐磨性最好。N．的影响研究，提出高耐钻磨的超高强混凝土，并对GhafooritZJ指出掺加一定量硅灰，混凝土耐磨性效果其高耐钻磨机理进行探索。有所改善。黄政宇、王涛等p卅将硅粉、钢纤维混合配1试验制出超高强混凝土材料，并指出随着钢纤维的掺1．1原材料入，混凝土强度、耐磨性均有提高。但这些研究仅局水泥：P·O52．5R级普通硅酸盐水泥，密度限于混

7、凝土由于滑动、擦动摩擦引起的表面磨损，3．15g／cm3，比表面积448m2／kg。而实际上混凝土也会受到冲击等作用，如军事国防高强掺合料：以硅灰为主，密度2．23g／cm，比表上钻地弹等武器对建筑的破坏磨损或重型钻床等面积1305mVkg。事故落下引起的向下钻磨磨损，尽管DancygierAN硅砂：粒径分布范围为40～300目，密度为等[5指出，在混凝土中添加钢纤维、钢丝网等可显2．65g／cm。著提高抗侵彻能力，Bludau嘲指出骨料硬度越大，抗骨料：石英质河砂，中砂，密度2．71g／cm，细度侵彻阻力越大。但目前这

8、些研究多集中于破坏性较模数2．4。其他不同莫氏硬度骨料，包括石灰石砂，大的子弹或炸弹等对混凝土破坏的防御上，相关实玄武岩砂，石英砂，高铝矾土砂，棕刚玉砂，其莫氏验仅能在与军工相关的大型实验基地才能实现，而硬度分别为3、6、7、8、9，粒径均在1~3mm之间。一24一学兔兔www.xuetutu.com孙蓓，林志翔，桂