[01189415]生态型超高性能水泥基复合材料的制备及微观机理研究

本课题于2012年5月由住房和城乡建设部立项,题目是：生态型超高性能水泥基复合材料的制备及微观机理研究;项目编号是：2012-K4-26;项目由浙江建设职业技术学院承担,东南大学、浙江明杰建设有限公司、杭州永翔建设集团有限公司、海顺建设集团股份有限公司、浙江申盛建筑工程有限公司共同参与完成。 本课题针对国外制备超高性能纤维增强水泥基复合材料UHPFRCC（Ultra high performance fiber reinforced cementitious composites）有争议的问题,采用了大掺量超细工业废渣与水泥熟料复合、超高性能水泥基体与纤维复合技术,化学成分不同的各组分尺度各异,能在结构形成过程中性能叠加,在相应的尺度和性能层次上逐级发挥作用及优势互补的效应,大幅度提高了对混凝土基体阻裂与限缩的能力,制备出抗压强度能稳定达到200MPa的超高性能水泥基复合材料。同时采用掺入尾矿取代部分普通河砂及掺入最大粒径为10mm的粗集料等措施,保证不降低整体结构的均匀性,而且能大量节省了资源和能源,保护了生态环境,促进了尾矿的高效利用,此外,采取外掺纳米组分的措施,充分利用与发展自身组分中纳米尺度物质的优势,产生更多纳米尺度的高密度和超高密度C-S-H凝胶（即HD和UHD）以提高UHPCC材料各项物理力学与化学性能及耐久性能优势,促进各项性能大幅提升,为大大推动UHPCC材料走上环境友好、节能减排之路开拓了新方向。并且,采用先进的近代测试技术与手段对UHPCC结构与超高性能形成机理进行了分析,揭示了这一材料具有超高性能、高静态效应的细微与微观机理。 本课题实验技术成熟：制备生态型超高性能水泥基复合的实验技术已经很成熟,目前取得了大量的研究成果,同时由于微观测试手段非常先进,能够确保测试的科学性、准确性与可靠性。 本课题研究制备出的超高性能水泥基复合材料的各项力学性能指标与国际上报导的RPC200均处于相近、相等或更高,且其耐久性十分优异、性价比明显提高,具有节省资源、节省能源,具有明显的绿色、环保特征和自流平密实成型的优势,故与RPC200具有等同工作性优势,是一种发展前景广泛的超高性能水泥基材料。在高性能、生态建筑、防爆和抗侵彻结构等重要民用和军用工程领域有着广泛的应用前景。