淺談UHPC超高性能混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的提升

      對照普通混凝土、高強(qiáng)/高性能混凝土和UHPC的孔隙率與孔徑分布，可見，UHPC超高性能混凝土的總孔隙率在降低，另外孔徑被細(xì)化，即滲透性毛細(xì)孔所占比重也大大降低，這是UHPC可以獲得高抗?jié)B性與高耐久性的重點(diǎn)。對照UHPC C200與RPCC500可見，加壓成型試件經(jīng)250℃熱養(yǎng)護(hù)，總孔隙率和毛細(xì)孔含量進(jìn)一步降低，抗壓強(qiáng)度則大大提高。

      UHPC超高性能混凝土微觀結(jié)構(gòu)的提升，另一重要層面在于不同材料的界面質(zhì)量提升，即膠凝材料與骨料、纖維之間界面過渡區(qū)密實(shí)度與抗壓強(qiáng)度的提高。水泥漿體中亞微米和納米級硅灰顆粒的物理填充作用，使初始的界面過渡區(qū)趨于密實(shí)；硅灰的火山灰反應(yīng)則將水化產(chǎn)生的氫氧化鈣轉(zhuǎn)化為C-S-H凝膠，進(jìn)一步提高過渡區(qū)的密實(shí)度。常溫養(yǎng)護(hù)28天UHPC，基體與鋼纖維之間的過渡區(qū)還清晰可見，但寬度只有2~4μm（普通混凝土過渡區(qū)寬度可達(dá)50μm）；熱養(yǎng)護(hù)提高硅灰的火山灰反應(yīng)程度，界面的密實(shí)度與基體相似，過渡區(qū)幾乎無法辨別。

      高密實(shí)度或低孔隙率，以及不同材料間界面質(zhì)量的提升，是UHPC高強(qiáng)度和低滲透性的基礎(chǔ)。但是，UHPC的微觀結(jié)構(gòu)并不是完美的，往往會(huì)有內(nèi)部微觀缺陷，常出現(xiàn)的是氣泡和微縫隙。氣泡是攪拌環(huán)節(jié)混入的空氣，澆筑環(huán)節(jié)未能排出，殘留在UHPC基體形成。這種氣泡一般相互獨(dú)立，對UHPC超高性能混凝土滲透性影響不大，但會(huì)降低抗壓強(qiáng)度。UHPC基體的收縮，包括自收縮和干縮，以及熱養(yǎng)護(hù)升溫和降溫速率過快導(dǎo)致過大的溫度梯度，可能使基體內(nèi)產(chǎn)生微縫隙。存在這種微縫隙，有可能對UHPC的滲透性和耐久性產(chǎn)生一定損害。