超高性能混凝土基本力学性能试验方法探究

马恩

摘 要 相对于普通的混凝土来说，超高性能混凝土具有更强的力学性能，本文主要从超高性能混凝土的原材料、养护成型试验、力学试验过程几个角度分析了超高性能混凝土力学试验过程中需要注意的问题，希望能有效地提升超高性能混凝土的试验质量。

关键词 超高性能混凝土;力学性能;试验方法

前言

传统混凝土是由掺和料、砂、石、水泥、水按照固定比例配合，因造价低廉、操作简便被广泛应用于建筑领域，是现代建筑中不可或缺的一种建筑材料。但是，随着人民的生活水平的提升，人们对建筑质量的要求也在逐渐提升，对混凝土力学性能也提出了更高的要求。超高性能混凝土的出现，为混凝土领域的研究提供了全新的思路，现就针对超高性能混凝土的基本力学性能试验方法进行了具体的研究，希望能给大家一些启发。

1超高性能混凝土原材料

第一，在粉料方面，超高性能混凝土的主要成分包括高强度水泥、硅灰、矿粉，硅灰的掺量不仅会对超高性能混凝土的强度产生影响，同时，也会对超高性能混凝土的流动性能产生影响[1]。矿粉的主要作用是对不同颗粒之间的空隙进行填充，促进超高性能混凝土密实度和强度的提升。第二，在钢纤维方面，其性能要符合国家相关规定，随着混凝土强度的提升，其出现极限破坏情况的概率也在增加，一旦出现极限破坏的情况，就会给建筑物的结构带来致命的影响。添加纤维能够有效地提升混凝土的韧性，避免整体破坏情况的出现，能够有效地缓冲结构破坏。第三，玻璃纤维，相关指标须符合国家标准。第四，在高性能减水剂方面，其性能指标需要符合国家标准，作为一种表面活性剂，其对于浆料的和易性会产生十分重要的影响。第五，在拌和水方面，具体比例需根据建筑的实际需要确定，但是，在正式确定拌和水的比例之前，需对高性能混凝土的强度进行试验，达标之后，方可确定拌和水的比例。

2超高性能混凝土成型、养护试验

先按照事先确定的比例加入水和粉料，放入搅拌机中搅拌8分钟后，在混合料中加入减水剂，继续搅拌1分钟，最后将纤维加入搅拌料中，搅拌30秒。

在立方体抗压强度试件中，可以采取100毫米*100毫米*100毫米的设计，在抗折强度试件设计中，可以采取100毫米*100毫米*400毫米的设计。

不同的纤维类型要采取不同的养护方式，在浆体中，玻璃纤维不会出现下沉或是上浮的情况，可以通过振动台振动的方式成型[2]。钢纤维的密度要高于浆体，如果采用振动台振动的方式容易导致钢纤维下沉，因此，必须通过钢胶锤敲击的方式成型。

养护是制备高性能混凝土的一个十分重要的环节，其会对超高性能混凝土的性能产生十分重要的影响，做好对超高性能混凝土的养护工作，能够推动其水化作用的进行，促进产品强度的提升。

3超高性能混凝土力学性能试验过程

3.1 试验超高性能混凝土抗压强度

在搅拌的过程中，加入钢纤维能够有效地改变混凝土的破坏方式，将极限破坏带来的建筑物结构性破坏转化成试件的局部纹裂破坏，但是从试件的基本结构来讲依然是完整的，而未添加钢纤维的普通混凝土试件一旦遭到破坏，其结果就可能是粉碎性的破坏[3]。随着钢纤维掺量的增加，混凝土试件的抗压强度也会相应增强，从其抗压强度值的角度来讲，要远高于添加玻璃纤维的试件。一个十分重要的原因就是在超高性能混凝土中，玻璃纤维的分散性较弱，会严重影响浆体的均匀度，由于需要浆体包裹的面积增大，对浆体的流动性也会产生较大的影响。此外，将表面光滑的钢纤维插入到浆体中之后，必须注意的一个问题是在浆体较粘的情况下，钢纤维非常容易出现结团的问题，导致混凝土的自密实性和匀质性受到影响。所以在浆体流动性较高的墙体下，将适量的钢纤维加入其中要比在搅拌料中加入玻璃纤维对超高性能混凝土的均匀性带来更小的影响。

在进行抗压强度试验的过程中，由于试件的表面经常会出现裸露在外的纤维，特别是在试件中含有钢纤维的情况下，参与试验人员必须要对安全问题给予高度重视，做好试件表面“毛边”的清理。试件的承压面要与成型之后的顶面始终保持垂直的状态，在进行试验的过程中，要采取均匀连续增加负荷的方式，每秒钟增加1.0MPa的速度为最佳。需要注意的是，在对超高性能混凝土进行抗压强度试验的过程中，试件周围必须安装防崩网罩，避免试验过程中发生安全事故。

3.2 试验超高性能混凝土抗折强度

抗折强度试验采取的主要是侧面受压的方式，一般以0.3MPa每秒的速度增加负荷。试验过程中，随着钢纤维掺量的逐渐提升，超高性能混凝土所能够承受的荷载也会逐渐增加，可以说，在超高性能混凝土中加入纤维，对于提升超高性能混凝土的韧性有着十分重要的现实意义。

在荷载—挠度曲线方面，超高性能混凝土与普通混凝土之间存在很大的差异。普通混凝土的荷载承载量达到极限之后会出现迅速破坏的情况，即我们日常所说的脆性破坏。但是超高性能混凝土则不会出现类似的问题，超高性能混凝土在荷载—挠性曲线上则呈现出了两个十分重要的特征点，即初裂荷载点和极限荷载点，当超高性能混凝土试件出现开裂的情况之后，从结构的角度来讲，纤维还能保持较高的稳定性，使混凝土能够均匀分散外来荷载，对混凝土的脆烈性形成良好的牵制作用，甚至还能将一部分的能量吸收到自身的结构中，最大限度地提升超高性能混凝土的抗折性能。

4结束语

综上所述，在对超高性能混凝土的抗折强度、抗压强度进行测试的过程中，均可以采用对普通混凝土进行测试的方式。在进行超高性能混凝土强度试验的过程中，由于试件的表面经常会出现裸露纤维，试验人员在进行试验的过程中必须要对安全问题给予足够的重视，避免出现安全事故。作为一种新型的水泥基复合材料，超高性能混凝土仍处于开发的阶段，因此建立完善的强度测试体系十分有必要，这也是超高性能混凝土下一步的研究重点。

参考文献

[1] 蒋平，梅鸿辉.超高性能混凝土基本力学性能试验方法探究[J].广东建材，2019，35（04）：39-40.

[2] 田予东，杜修力，李悦.超高强混凝土的配制及基本力学性能试验研究[J].混凝土，2008，（04）：77-80.

[3] 刘斯凤，孙伟，张云升，等.新型超高性能混凝土的力學性能研究及工程应用[J].工业建筑，2002，（06）：1-3，11.