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超高性能混凝土(简称UHPC)是一种以活性粉末混凝土(RPC)制备原理为基础,形成的高强度,高韧性,孔隙率低的超高强水泥基材料[1]。尽管在过去的三十年中已经开展了与超高性能混凝土(UHPC)及其成分相关的深入研究,150Mpa的UHPC在振动与高温养护条件下配制工艺相对成熟,但在没有特殊处理的情况下例如热养护,加压或振动,难度巨大[2]。对于具有微膨胀性能的UHPC更是缺少研究。本文基于某高速装配式桥梁的工程需求,研究用于装配式桥梁的桥墩与承台插缝的微膨胀UHPC材料,由于现场的施工与养护条件为自密实免蒸养,该论文不同于大多数RPC与UHPC的制备条件,研究免蒸养自密实微膨胀UHPC的制备。本论文以Dinger-Funk方程为基础,通过湿颗粒堆积密实度测试方法进行密实度验证,并研究了水胶比、胶砂比对UHPC强度的影响。在最优配合比的基础上,通过研究膨胀剂与减缩剂对UHPC力学性能与限制膨胀率的影响,配制出了微膨胀的UHPC。研究结果表明:(1)砂浆流动度290mm与胶凝材料净浆流动度195mm可视为提供拌合物气泡释放的阈值,可以获得较高的堆积密实度,但流动度不宜大于310mm与210mm。通过湿颗粒堆积密实度实验测试方法,对D-F方程计算的胶凝材料配比进行验证,得出结论:最佳水泥与粉煤灰微珠复掺比例与Dinger-Funk方程计算一致,水泥:粉煤灰微珠=1:0.36。(2)在标准养护条件下,硅灰的活性效应发挥有限,且其对流动性不利,流动性经时损失也较大,需要与粉煤灰微珠复掺使用。综合考虑强度与流动性性能,与大多数UHPC与RPC的最佳掺量15%-30%的差别较大,自密实UHPC最佳掺量为8%,建议胶凝材料配比水泥:粉煤灰微珠:硅灰=1:0.36:0.1。(3)由于Dinger-Funk方程是基于含有粗骨料且振动成型的普通混凝土,但是对于去除了粗骨料的自密实UHPC,其计算的胶砂比较低,在保证流动度的情况下,不能进一步降低水胶比,而对于自密实的UHPC,在低水胶比下,需要更厚浆膜层,才能获得较大的流动性。通过试验,当胶砂比为11.2,将得到流动性良好的UHPC。钢纤维可以增加UHPC的韧性,当钢纤维掺量大于3%时,对UHPC的流动性不利,影响钢纤维的发挥效率。最佳UHPC的配合比为,水泥:粉煤灰微珠:硅灰=1:0.36:0.1。胶砂比为11.2。当钢纤维掺量2%,可以得到28天抗压强度150Mpa的UHPC。(4)10%石灰系膨胀剂掺量的UHPC(用限制膨胀测试方法)可以得到标养28天,微膨胀的UHPC,且抗压强度略有提高。虽然减缩剂也可以有效减小UHPC的收缩,但是不会产生膨胀,且对UHPC强度有一定的降低。通过复掺6%膨胀剂+0.5%减缩剂,也可以到了微膨胀的UHPC,对强度基本没影响。限制膨胀率的增大将有效限制灌缝UHPC与混凝土接触面的脱粘,提高与混凝土界面的粘接性能,脱粘率与限制膨胀率成反比。