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    2 超高性能水泥基复合材料的静态力学性能
    研究不同骨料,不同配比等多方面对超高性能水泥基复合材料的静态力学性的影响;
    3 UHPCC的微观机理分析:
    采用XRD和SEM现代检测分析方法,分析材料水化过程以及产物类型和微观形貌的影响,并揭示了微观形貌与宏观力学性能之间的关系.
    4超高性能水泥基复合材料的抗爆炸性能研究
    通过UHPCC靶体的破坏形态,阐述了超高性能水泥基复合材料的抗爆炸机理,构建爆炸模型。
    2  UHPCC的制备以及力学性能测试方法
    2.1  原材料及其原料参数
    2.1.1  水泥
    实验所使用的水泥是由南京小野田水泥厂所生产的P*II 52.5硅酸盐水泥,其化学成分的质量比及相关参数如图表2-1所示:

    表 2-1  水泥的化学成分及参数
    化学成分    SiO2    Al2O3    FeO3    CaO    MgO    S2O3
    含量/wt(%)    20.3    5.61    3.25    64.0    1.09    2.49
    化学成分    氯离子    碱含量    C3A    不溶物    烧失量    比表面积m2/kg
    含量/wt(%)    0.02    0.5    6.6    0.35    2.31    341
    2.1.2  粗骨料
         本文中使用了三种骨料:1)最大粒径为2.5mm的粗石英砂,2)最大粒径为16mm的棕刚玉,3)80-160目的细石英砂,棕刚玉(主要是AL2O3),其含量在97%左右,另含有少量的Fe,Si,Ti等。密度为2.4g/cm3,大小选择的是粒径在16mm左右的斜三角形,型号为4×4,硬度高、韧性大。石英砂选择的是粒径为8到10目,即2.5mm左右,另有80-160目的细石英砂,其二氧化硅含量:99.3(%),熔点:1750(℃),莫氏硬度:7,密度:2.65(g/cm3),执行标准:国标,色光:90。
    2.1.3  黄砂
    本次试验所用黄砂,其最大粒径为2.5mm,密度为2.4g/cm3,其中黄砂的化学成分如下表2-2所示:

    表 2-2  黄砂的化学成分
    化学成分    SiO2    Al2O3    Fe2O3    CaO    MgO    其他成分
    含量/wt(%)    96.80    0.66    0.62    0.44    0.18    0.31
    2.1.4  硅灰
    硅灰的颗粒表面十分光滑,并且,这些微小的颗粒会团聚在一起形成一个个团聚物,这些团聚物在水泥基体中会起到润滑作用,同时硅灰颗粒的比表面积很大,有利于提高混凝土的泌水和粘聚性作用,因此其能够充分地填充在水泥颗粒的空隙里,有利于二次水化反应的进行,能够提高水泥基体的强度(二次水化反应促进硅酸钙的产生,因而有此效果),适量的硅灰,可以提高UHPCC的抗压性能,抗弯性能,及耐磨性能等等[9]。但是,由于硅灰的比表面积较大,导致我们需要加入高效减水剂来调节用水量,否则会需要加入大量的水从而增加实验的繁琐度,本实验使用的是埃肯公司生产的硅灰,比表面积21000m2/kg,粒径为0.2微米左右,密度为2.25/cm3,化学成分参量如表2-3所示:
    表 2-3  硅灰的化学成分
    化学成分    SiO2    Al2O3    Fe2O3    CaO    MgO    其他成分
    含量/wt(%)    93.90    0.16    0.14    0.88    0.36    1.55
    2.1.5  矿渣:
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