開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇超高強(qiáng)水泥基復(fù)合材料及制品探討，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

1前言

作為建筑建設(shè)使用量最大的建筑材料，水泥基材料在國內(nèi)各類型建設(shè)工程中都有著極為廣泛的應(yīng)用。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，早在2014年，國內(nèi)商品混凝土使用方量就已經(jīng)超過了15億方，且呈現(xiàn)出了明顯的上升趨勢(shì)。隨著國內(nèi)自然資源消耗量的不斷增加，環(huán)境負(fù)荷也在持續(xù)加大，此時(shí)需要對(duì)水泥基材料性能進(jìn)行改善，要通過對(duì)其服役期限進(jìn)行延長的方式，有效降低建筑施工對(duì)于自然環(huán)境所產(chǎn)生的影響，因此超高強(qiáng)水泥基復(fù)合材料開始出現(xiàn)。

2超高強(qiáng)水泥基復(fù)合材料

現(xiàn)階段，國內(nèi)外并沒有對(duì)超高強(qiáng)水泥基材料做出明確解釋。按照國際對(duì)混凝土研究與使用情況分析，可以將≥60MPa的混凝土視為是高強(qiáng)混凝土，將100MPa以上混凝土視為是超高強(qiáng)混凝土【1】。此種材料主要由高效減水劑、水泥以及沙石等組成，并摻有一定量的硅灰、粉煤灰以及F礦粉等礦物摻合料，在經(jīng)過普通生產(chǎn)工藝處理之后，便可以得到超高強(qiáng)混凝土。高強(qiáng)混凝土發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一，20世紀(jì)30年代，通過提高工藝水平以及降低水膠比的方式，獲得高等級(jí)混凝土；第二，20世紀(jì)60年代，開始對(duì)高性能減水劑進(jìn)行使用，并對(duì)低水膠比下混凝土流動(dòng)性進(jìn)行強(qiáng)化，配制出高強(qiáng)度混凝土；第三，從60年代到現(xiàn)在，礦物摻合料與外加劑的合理運(yùn)用，使得高強(qiáng)混凝土獲取效率得到了顯著提升。

3復(fù)合材料主要性能與用途

通過不斷優(yōu)化，超高強(qiáng)水泥基材料性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通復(fù)合材料，可以有效降低建筑結(jié)構(gòu)自重，以達(dá)到突破自重限制，確保鋼筋混凝土可以得到切實(shí)發(fā)展的目標(biāo)。根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)研究表明，一般建筑體系結(jié)構(gòu)自重如果是有效荷載的8-10倍，會(huì)對(duì)其性能形成嚴(yán)重制約，但在對(duì)超高強(qiáng)水泥材料進(jìn)行使用之后，建筑自重得到了有效控制，材料使用量以及生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中的能源消耗量也達(dá)到了切實(shí)降低的目標(biāo)，為現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)【2】。由于超高強(qiáng)水泥材料具備良好工作性、耐久性以及強(qiáng)度，所以其可以在建筑物、大跨度橋梁以及海底隧道等工程中進(jìn)行使用。目前，此種材料已經(jīng)在地下、橋梁、隧道以及港口等多個(gè)工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，其所具備的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益得到了有效發(fā)揮。

4制品分析

在此將以檢查井蓋為例，對(duì)超高強(qiáng)水泥基復(fù)合材料制品展開分析與研究。

4.1背景介紹

檢查井是交通信號(hào)、電力以及通訊等地下管線設(shè)施內(nèi)，用于設(shè)備安裝、連接以及檢查的豎向構(gòu)筑物。一般檢查井都是由井蓋、井座以及井身等所組成的，在通訊以及電力等公共設(shè)施保護(hù)中發(fā)揮著極為重要的作用。傳統(tǒng)檢查井蓋多為鑄鐵生產(chǎn)產(chǎn)品，具有材料存在局限以及加工能耗較大等方面的問題，并不利于環(huán)境保護(hù)以及工程造價(jià)，且經(jīng)常出現(xiàn)被盜以及損壞等問題，會(huì)使國家經(jīng)濟(jì)受到直接損失。所以檢查井蓋生產(chǎn)開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，超高強(qiáng)水泥基復(fù)合材料檢查井蓋開始出現(xiàn)并使用。此種井蓋是經(jīng)過大型機(jī)械壓制成型的，支撐做寬度0.4米，φ700mm【3】。

4.2試驗(yàn)方案

（1）在此將通過試驗(yàn)，選擇出此類檢查井蓋最有配合比。在具體進(jìn)行試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)人員應(yīng)先對(duì)相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確：首先需按照GB26537-2011相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)檢查井蓋承載能力等級(jí)展開監(jiān)測(cè)；其次在井蓋表面存在0.2mm寬度裂縫時(shí)，要保證裂縫荷載要在125kN或以上，破壞荷載要保持在250kN或以上；最后D400級(jí)以及C250級(jí)，應(yīng)保證鋼纖維混凝土強(qiáng)度可以滿足50等級(jí)以上要求，而A15級(jí)以及B125級(jí)要滿足40等級(jí)以上鋼纖維混凝土強(qiáng)度要求【4】。（2）實(shí)施本次試驗(yàn)的目的，就是為了選擇出最佳配合比，并要對(duì)配合比中水量展開科學(xué)調(diào)整，以對(duì)材料流動(dòng)性進(jìn)行保證，確保大型壓力成型機(jī)械壓力成型效果。由于本次試驗(yàn)所做井蓋為φ700mm重型井蓋，所以按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，鋼纖維井蓋幾何尺寸，井蓋外徑、井口尺寸、井蓋擱置面寬度分別為700mm、620mm以及40mm【5】。經(jīng)過分析，井蓋厚度設(shè)置為60、70mm兩種。（3）本次試驗(yàn)對(duì)兩種車輛承受荷載進(jìn)行了模擬：第一，水平荷載，即車輛在制動(dòng)時(shí)對(duì)井蓋所形成的荷載；第二，豎向荷載，車輛運(yùn)動(dòng)、井蓋自重以及車輛載重所形成的沖擊荷載。在測(cè)試時(shí)，會(huì)運(yùn)用厚度40mm、直徑φ356mm剛性墊塊與厚度10mm橡膠墊塊對(duì)均布輪壓荷載展開模擬，并會(huì)運(yùn)用環(huán)形鋼圈對(duì)周邊簡支約束進(jìn)行模擬。按照CJ/T3012-93標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果剛性墊塊直徑為φ356mm，則其面積與200×500mm車輛輪壓接觸面積相同，與GB26537-2011規(guī)范要求相符【6】。（4）按照井蓋受力方式，要在井蓋不同位置設(shè)置電阻應(yīng)變計(jì)設(shè)備，要重點(diǎn)在井蓋底面正中心以及路基中心190mm處進(jìn)行設(shè)備粘貼。同時(shí)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，要通過對(duì)機(jī)電式百分表的使用，對(duì)應(yīng)變采集儀進(jìn)行連接，以對(duì)檢查井受力應(yīng)變變化情況展開實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。技術(shù)人員要將機(jī)電式百分表分別布置在井蓋邊緣、井蓋底部中心以及距離中心210mm等位置，以對(duì)井蓋展開全面監(jiān)測(cè)。在實(shí)施加載試驗(yàn)過程中，應(yīng)對(duì)剛性墊塊與拉應(yīng)力傳感器位置展開科學(xué)調(diào)整，要保證其幾何中心能夠與井蓋相互重合，以對(duì)加載受力均勻性進(jìn)行保證，確保豎向加載速率可以被控制在1-3kN/s范圍內(nèi)，并要對(duì)0.2mm裂縫出現(xiàn)時(shí)裂縫荷載進(jìn)行記錄，要通過持續(xù)性進(jìn)行加載的方式，對(duì)試件破壞荷載進(jìn)行確定。

4.3井蓋試件破壞狀態(tài)分析

在不添加鋼纖維情況下，試件破壞相對(duì)較為集中，很容易會(huì)在某點(diǎn)受到破壞后，延伸形成相應(yīng)裂縫，與中心位置受力不均勻有著直接關(guān)聯(lián)。如果試件出現(xiàn)裂縫，表明其骨料存在斷裂問題，會(huì)使試件快速受到破壞，造成受力集中地區(qū)塊狀出現(xiàn)快速脫落問題。而在加入一定量鋼纖維之后，試件破壞裂縫會(huì)呈現(xiàn)出較為均勻的情況，裂縫會(huì)均勻分布在破壞底面，部分鋼纖維會(huì)被拉出。而鋼纖維的拔出，可以在一定程度上對(duì)裂縫發(fā)展速度形成控制，防止井蓋出現(xiàn)大幅度變形的情況，也保證材料基體到達(dá)極限應(yīng)變的時(shí)間可以得到有效推遲，以對(duì)井蓋使用壽命進(jìn)行延長。試件在進(jìn)行受壓過程中，其邊緣會(huì)因?yàn)殇撊χ巫饔枚霈F(xiàn)翹起情況，會(huì)在鋼圈支撐上方以及圓形鋼板間產(chǎn)生正面裂縫，主要是因?yàn)殇摪褰缑嫣幊霈F(xiàn)水平方向滑移以及邊緣位置產(chǎn)生豎向裂縫所造成的，板件被擠壞受剪連接件達(dá)到極限承載力與此區(qū)域正處于剪力最大部位，所以在井蓋處于極限狀態(tài)時(shí)，試件中的剪力會(huì)主要分布在中心直徑為356mm圓圈到邊緣部分位置，如果此部分出現(xiàn)裂縫，則表明試件受到剪切破壞，應(yīng)對(duì)其展開針對(duì)性分析。

4.4井蓋性能分析

在此將以此井蓋與市場(chǎng)廣泛使用類型井蓋實(shí)施性能對(duì)比分析的方式，對(duì)超高強(qiáng)水泥基復(fù)合材料所制成的井蓋產(chǎn)品性能進(jìn)行明確。（1）普通混凝土井蓋制造成本較為低廉，且制作過程較為簡單，但卻沒有較大回收價(jià)值，笨重以及承載力不足缺點(diǎn)較為明顯，同時(shí)開啟困難以及耐久性能差的特征，也會(huì)對(duì)其使用形成限制，因此其多應(yīng)用于人行道之中，應(yīng)用范圍較為有限。（2）超高強(qiáng)水泥基復(fù)合材料井蓋具備良好的力學(xué)性能，所有性能都與鑄鐵井蓋相似，且有著耐久性強(qiáng)以及使用期限長等方面的優(yōu)勢(shì)，但其也沒有較高回收價(jià)值，存在開啟困難、笨重以及承載力等缺點(diǎn)。但由于其優(yōu)勢(shì)較為突出，在城市綠化帶、道路以及人行道等處都能對(duì)其進(jìn)行使用。（3）鑄鐵井蓋具有高強(qiáng)度、剛度以及抗沖擊力較強(qiáng)等方面的優(yōu)勢(shì)，但其同時(shí)也存在著容易被盜取，車輛經(jīng)過噪聲較大以及容易發(fā)生跳動(dòng)等問題，會(huì)對(duì)周邊居民正常生活形成一定影響。通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在摻入鋼纖維材料之后，井蓋性能得到了有效提升，成本也得到了合理控制。在相同質(zhì)量條件下，井蓋基本力學(xué)性能得到了有效改善，且經(jīng)濟(jì)效益較為突出，有著較為可觀的發(fā)展前景，值得推廣。

5結(jié)論

目前,世界上的基本情況和形勢(shì),資源是有限的。能源危機(jī)開始顯現(xiàn)，人類在消耗資源的同時(shí)，也在思考如何去解決資源浪費(fèi)的問題。新材料、新技術(shù)的應(yīng)用在建筑工程中是希望盡可能高效地緩解和處理這種問題。建筑工程在近現(xiàn)代仍處于快速發(fā)展的狀態(tài)。建設(shè)規(guī)模和規(guī)模都在迅速擴(kuò)大。因此,探討新材料、新技術(shù)在建筑裝飾中的應(yīng)用是必然趨勢(shì)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)今當(dāng)代工程技術(shù)的更新和發(fā)展。特別是在現(xiàn)當(dāng)代人們對(duì)生活水平層次要求越來越高的基礎(chǔ)條件下,新技術(shù)的開發(fā)利用是建設(shè)項(xiàng)目長期可持續(xù)發(fā)展的重要保證。到目前為止,新技術(shù)和新材料在建筑裝飾中的應(yīng)用越來越廣泛。第一,他們大大提高了建筑裝飾從業(yè)人員的素質(zhì)。提高裝飾工程的質(zhì)量,第二,這也有利于建設(shè)項(xiàng)目的長期可持續(xù)發(fā)展。特別是對(duì)提高全社會(huì)建筑業(yè)的效率有很大的幫助。

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作者:王狄龍 單位:浙江省建材集團(tuán)有限公司