自密实混凝土等效砂浆多组分协同增韧试验研究

作者：葛飞; 唐卓^*; 程智清; 杨恺; 赵洪; 龙广成

来源：铁道科学与工程学报, 2023, 20(08): 2901-2912.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20221689

• 自密实混凝土
• 等效砂浆
• 韧性组分
• 断裂性能
• 协同增韧

为了改善自密实混凝土(SCC)的断裂韧性，选用橡胶颗粒、可再分散聚合物乳胶粉及聚丙烯纤维3种韧性组分，制备了一系列SCC等效砂浆。通过单边切口梁3点弯曲试验获取了试件的荷载-裂缝口张开位移曲线，对比分析了总掺量一定时，单掺、双掺与三掺上述3种韧性组分对SCC等效砂浆断裂性能的影响，采用协同效应因子定量评价了3种韧性组分的协同增韧效应。此外，通过观察微观形貌和构建物理模型，阐释了不同韧性组分间的协同增韧机理。研究结果表明：单掺聚丙烯纤维对断裂性能的提高幅度最大；任意2组分双掺对断裂性能均发挥正向协同增韧作用；3组分混掺时正向协同增韧作用更显著。乳胶粉有效增强橡胶颗粒和纤维与水泥石基体的界面黏结强度；橡胶颗粒有效缓解裂缝尖端的应力集中，促使纤维和乳胶粉发挥更好的增韧效应；纤维使基体的破坏形式主要为多缝开裂，有利于橡胶颗粒和乳胶粉在基体开裂后持续发挥阻裂作用。3种韧性组分在水泥基体中构建多层次、多尺度的增韧阻裂网络，优势互补协同增韧，从而实现SCC等效砂浆的韧性提升。研究成果可为水泥基材料的增韧减脆提供新思路，为其工程应用提供参考。

• 单位
  中南大学; 土木工程学院; 云南省交通科学研究院有限公司