UHPC ist die Abkürzung für Ultrahochleistungsbeton mit hoher Festigkeit, hohe Zähigkeit und hervorragende Haltbarkeit, welches hauptsächlich im Brückenbau verwendet wird, Wasserwirtschaft, Marine- und andere Ingenieurprojekte. Silica-Rauch, als hochreaktive mineralische Beimischung, ist ein wichtiges Material zur Herstellung von UHPC und zur Verbesserung seiner Verwendbarkeit und Festigkeit bei Raumtemperatur. HSA hat als Referenz die Auswirkungen verschiedener Zusätze und Arten von Silicastaub auf die Leistung der UHPC-Matrix unter Aushärtungsbedingungen bei Raumtemperatur zusammengestellt.

Die Auswirkung der Dotierung mit Quarzstaub auf die Leistung der UHPC-Matrix

1.Die Auswirkung der Dotierung mit Quarzstaub auf die Fließfähigkeit

Silica-Dampf-Doping von 15% zu 30%, Die Gesamtleistung des UHPC-Matrixflusses nimmt allmählich ab. Vor allem von 15% zu 25%, die Durchflussmenge nimmt deutlich ab. Denn die Quarzstaubpartikel sind fast zwei Größenordnungen kleiner als Zementpartikel, die Feinheit und die spezifische Oberfläche sind viel größer, Daher steigt der Wasserbedarf der Matrix mit zunehmender Dosierung von Silicastaub. Nachdem die Dotierungsmenge größer ist als 25%, Die Auswirkung auf die Durchflussrate ist nicht offensichtlich, und sogar einige Gruppen scheinen leicht erhöht zu sein. Denn Silica-Rauchpartikel füllen zusätzlich die größeren Poren, mit der weiteren Zunahme des Dopings, In den relativ großen Zementpartikeln gibt es auch Quarzstaubpartikel, die als Schmiermittel dienen, Dadurch wird die Fließfähigkeit der Matrix verbessert.

2.Die Wirkung der Beimischung von Silikatrauch auf die Festigkeit

Die Wirkung von Quarzstaub auf die Festigkeit von UHPC zeigt sich hauptsächlich in zwei Aspekten:

• Der Mikrofülleffekt entsteht durch die feinen Partikel selbst, Silikastaubpartikel füllen die Poren und zwischen den größeren Zementpartikeln, Reduzierung der Anzahl großer Poren in der Matrix, Optimierung der zementären Materialabstufung und Stärkung der Systemkompaktheit;
• Der Vulkanascheeffekt von Quarzstaub verändert den Hydratationsprozess von UHPC-Zementkomponenten, reduziert Ca(OH)2, das von schwacher Stärke ist, und erhöht den Gehalt der erzeugten C-S-H-Gelsubstanz deutlich.

Die Druckfestigkeit der Matrix wurde erreicht, als die Silica-Rauchbeimischung vorhanden war 15%, Danach zeigte die Druckfestigkeit insgesamt einen abnehmenden Trend mit der Zunahme der Silica-Rauchbeimischung. Denn die Vulkanaschereaktion von Silikatrauch ist unter Raumtemperaturbedingungen sehr schwach, Ein großer Teil des Silikatrauchs reagiert nicht und kann die Wirkung zur Verbesserung der Festigkeit nicht wirksam entfalten. Im Vergleich zur Nettoaufschlämmung von 52.5 Silikatzement der Güteklasse, die Druckfestigkeiten bei 0.16 zu 0.22 Wasser-Zement-Verhältnis liegen alle dazwischen 112 und 114 MPa, Dies zeigt, dass die Druckfestigkeiten der UHPC-Matrix im Vergleich zur Nettoaufschlämmung nach dem Einbau von Silicastaub insgesamt erhöht sind.

Die Menge an Quarzstaub, die für die UHPC-Matrix dosiert wird, die aus verschiedenen Zementqualitäten hergestellt wird

Da die Gesamtleistung der UHPC-Matrix in größerem Zusammenhang mit der Zementart steht, und der Unterschied zwischen 52.5 Qualität Silikatzement und 45.5 mittelharter Zement der Güteklasse, für die beiden unterschiedlichen Zemente, Auch die Produktion von Silicastaub bei der Herstellung der UHPC-Matrix stellt unterschiedliche Anforderungen.

1. Dosiermenge Silikatrauch für 52.5 hochwertige Silikatzementzubereitung

Die Strömungs- und Kraftgesetze im Test 52.5 Qualität Silikatzement gemischt mit halbverdichteter Silikatrauch stimmen mit den Ergebnissen von primärem Silicastaub überein (undensierter Silikastaub). Beim Zirkonium-Silikatrauch und weißes Silikat wurden hinzugefügt, Die Durchflussrate änderte sich nicht wesentlich 15% und 20%, und hatte bereits eine gute Fließfähigkeit, insbesondere Zirkonium-Siliziumdioxid-Rauch, die eine Durchflussrate von hatte 175 mm bei 0.16 Wasser-Zement-Verhältnis. danach, Die Durchflussrate stieg mit der Zunahme des Silikatrauchs deutlich an; Alle vier Arten von Silicastaub erreichten die Druckfestigkeit der UHPC-Matrix 15% Beimischung. Deswegen, die geeignete Dotierungsmenge an Silicastaub in UHPC, hergestellt von 52.5 Silikatzement ist 15%.

2. Dosiermenge Silikatrauch für 45.5 Zementzubereitung mittlerer Hitze

Im Test zum Einmischen von halbverdichtetem Quarzstaub 42.5 mittelharter Zement der Güteklasse, Die Strömungsgeschwindigkeit und das Festigkeitsmuster stimmen mit den Ergebnissen des Mischens von primärem Silicastaub überein. Beim Mischen von Zirkonium-Silica-Rauch und weißem Silica-Rauch, Die Durchflussrate nahm mit zunehmender Mischmenge allmählich zu, und die Festigkeit der Proben unterschied sich bei der Mischungsmenge kaum 15% und 20%, und lag etwas höher bei 20%. Deswegen, die geeignete Dosierung von Silikastaub in der durch hergestellten Matrix 42.5 Mittelhitzezement der Güteklasse ist 20% auf eine umfassende Betrachtung.

Einfluss des Quarzstaubtyps auf die Leistung der UHPC-Matrix

Im Falle einer bestimmten Dopingmenge, Die Art des Quarzstaubs hat unterschiedliche Auswirkungen auf die Leistung der UHPC-Matrix, und die Wirkung der Art des Silicastaubs ist auch bei verschiedenen Zementsorten, die in UHPC verwendet werden, unterschiedlich.

1.Die Wirkung des Silica-Dampf-Typs auf 52.5 Silikatzement der Güteklasse

Im vertikalen Vergleich das gleiche Wasser-Zement-Verhältnis, für 52.5 Silikatzement der Güteklasse, im Hinblick auf die Erhöhung der Fließfähigkeit der Matrix, Zirkonium-Siliziumdioxid-Rauch > weißes Silikat > primärer Silikatrauch > halbverdichteter Silikatrauch. Obwohl die Zusammensetzung von primärem und halbverdichtetem Quarzstaub gleich ist, Halbverdichteter Quarzstaub hat eine viel höhere Packungsdichte und eine schlechtere Dispersion in der ausgehärteten Aufschlämmung, was zu einer geringeren Fließfähigkeit führt. Im Gegensatz, Zirkonoxid-Siliziumdioxid-Rauch und weißer Quarzstaub weisen im Vergleich zu den beiden grauen Quarzstaub eine deutlich höhere Fließfähigkeit auf, insbesondere Zirkonoxid-Silikatrauch.

Obwohl die hohe Fließfähigkeit von Zirkonoxid-Silikastaub dazu beiträgt, das Wasser-Zement-Verhältnis zu reduzieren und gleichzeitig die Verarbeitbarkeit zu gewährleisten, Die Festigkeit der mit Zirkonoxidstaub dotierten UHPC-Matrix erreicht nicht die erwartete hohe Festigkeit, und die Druckfestigkeit der mit Zirkonoxid-Siliziumdioxidstaub dotierten UHPC-Matrix bei 0.16 Wasser-Zement-Verhältnis ist nur 121.6 MPa, Dies weist darauf hin, dass der Beitrag des Zirkonoxidstaubs selbst zur Verbesserung der Festigkeit von UHPC gering ist. Die Verbesserung der Fließfähigkeit ist bei weißem Quarzstaub besser als bei den beiden grauen Quarzstaub, und die Verbesserung der UHPC-Festigkeit ist bei den vier Silikatdämpfen aufgrund des höheren SiO2-Gehalts des weißen Silikatrauchs größer, welches an der Reaktionsaktivität beteiligt ist.

Die Obergrenze der Druckfestigkeit der UHPC-Matrix mit 52.5 Silikatzement der Güteklasse erschien im Verhältnis von 15% Weißer Quarzstaub, dotiert mit einem Wasser-Zement-Verhältnis von 0.18, und die Stärke war 141.7 MPa, die um erhöht 26.5% relativ zum Netto-Zementleim; Die Obergrenze der Festigkeit von halbverdichtetem Silicastaub, dotiert mit halbverdichtetem Silicastaub, erschien in der Gruppe mit dem Fließgrad von 180 mm, Dies steht im Einklang mit der vorherigen Schlussfolgerung, dass die Matrix bei einem Fließgrad von ca 180 mm hat eine bessere Verarbeitbarkeit und trägt zur Verbesserung der Festigkeit bei.

2. Wirkung des Silica-Dampf-Typs auf 42.5 mittelharter Zement der Güteklasse

Für die Matrix erstellt von 42.5 mittelharter Zement der Güteklasse, Die Verbesserung der Fließfähigkeit ist auch Zirkonoxid-Silikatrauch > weißes Silikat > primärer Silikatrauch > halbverdichteter Silikatrauch; in Sachen Stärke, mit Ausnahme der mit Zirkonoxid-Silikastaub gemischten Matrix, Die Obergrenze der Festigkeit aller Gruppen liegt beim Wasser-Zement-Verhältnis von 0.18, wenn auch die Fließfähigkeit der Matrix näher am Ideal liegt.

Die Festigkeit von Zirkonium-Silica-Rauch ist höher bei 0.16 Wasser-Zement-Verhältnis, weil der Matrixfluss danach zu hoch ist. The upper strength limits of the matrix mixed with the four silica fume types: weißes Silikat (142.6 MPa) > primärer Silikatrauch (138.4 MPa) > halbverdichteter Silikatrauch (134.2 MPa) > Zirkonium-Siliziumdioxid-Rauch (126.9 MPa), which increased the strength relative to the net slurry by 18.8%, 15.3%, 11.8%, und 5.8%, beziehungsweise, further demonstrating that the contribution of white silica fume to the strength of UHPC is greater, and the primary silica fume is second.