干湿循环作用对水泥基复合充填材料的影响

作者：周贤良; 刘长武^*; 冯波; 郭兵兵; 卢永虎; 张连卫

来源：工程科学学报, 2019, 41(12): 1609-1617.

DOI：10.13374/j.issn2095-9389.2019.03.05.001

• 水泥基复合材料
• 干湿循环
• 抗压强度
• 机理分析
• 稳定性

为探究干湿循环对水泥基复合充填材料长期稳定性的影响,以水灰比4∶1水泥基复合材料为研究对象,借助ETM力学试验系统、X射线衍射及扫描电镜扫描装置,对不同干湿循环次数下"饱水"状态和"失水"状态的试件进行单轴抗压强度试验,并通过物相分析及微观结构探讨干湿循环对其影响机理.结果表明,随着干湿循环次数的增加,"饱水"状态下失水率逐渐增大,含水率和容重呈下降趋势,峰值强度先增加后减小,增幅最高达9%;"失水"状态下失水率、含水率和容重均变化不大,峰值强度较初始状态有所降低,最高达13.5%;两种状态弹性模量和残余强度都呈下降趋势.通过机理分析发现,"干"过程中碳化反应是材料强度降低的主要原因,而"湿"过程中吸水将部分碳酸钙等物质转化为具有承载能力的钙矾石(AFT)和碳硫硅钙石(TSA)是材料强度恢复的主要原因,但恢复能力有限,长期的干湿循环会对水泥基复合充填材料稳定性产生不利影响.

• 单位
  河南工程学院; 四川大学; 中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司; 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室