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超高韧性水泥基复合材料渗透性能试验研究

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蔡新华何真徐世烺

(1武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉，430072)
(2浙江大学建筑工程学院，浙江杭州，310027)

摘要:超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）具有拉伸应变硬化和优异的裂缝控制能力，其极限拉
应变可稳定地达到3%以上，而最大裂缝宽度控制在100微米以内。本文通过抗渗性试验、快速
氯离子渗透试验和自由氯离子含量测定试验对UHTCC的渗透性能进行了测定和评价。结果显示，
UHTCC抗渗性优于同强度等级的普通混凝土，且随着龄期增长，其抗渗性逐渐提高；UHTCC抵
抗氯离子渗透能力随着龄期增长也呈增强趋势，快速氯离子渗透试验显示，120d龄期时快速氯离
子渗透系数约为同强度等级普通混凝土的1/2。同时，对本试验结果与国外相关同类材料试验结
果进行了对比，试验结果为UHTCC的抗渗性能评价提供了一定的试验依据。
关键词:超高韧性；渗透性能；裂缝控制；氯离子渗透
中图分类号:TU528.572文献标识码:A

Experimentalstudiesonpermeabilityofultrahightoughnesscementitious
composite(UHTCC)

CaiXinhua1Hezhen1XuShilang1

(1StateKeyLaboratoryofWaterResources&HydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)
(2CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)
Abstract:Ultrahightoughnesscementitiouscomposite(UHTCC)isfeaturedwithitstensilestrain
hardeningcharacteristicandoutstandingcrackcontrollingcapacity.Indetails,itslimittensilestrain
couldexceed3%,andthecorrespondingcrackwidthislessthan100microns.Thispaperinvestigated
thepermeabilityofUHTCCthroughthepermeabilitytest,rapidchlorideionspenetrationtestandfree
chlorideionscontentmeasurement.TheresultsshowedthatthepermeabilityofUHTCCwaslowerthan
concreteofthesamestrengthgrade,itspermeabilityresistanceenhancedwiththeageincreasing.The
permeabilityofUHTCCfromrapidchlorideionspenetrationtestwasonly1/2ofthecontrolled
concreteat120days.Thetestresultswascomparedwiththeonesofsimilarmaterialscarriedoutby
otherresearchers,andprovidingtestssourcesforevaluatingthedurabilityofUHTCC.
Keywords:ultrahightoughness;permeability;crackcontrolling;chlorideionspenetration
超高韧性水泥基复合材料(UltraHighToughnessCementitiousComposite，以下简称UHTCC)是在纤维掺
量不超过2.5%的条件下，直接拉伸状态下具有明显的拉伸应变硬化特性，且单轴拉伸应变达到3%以上，
裂缝宽度保持在100微米以下的一种新型高性能纤维增强水泥基复合材料。在对UHTCC直接拉伸、弯曲、
压缩等力学性能的研究发现它具有良好的韧性和优异的裂缝控制能力[1]-[3]；对于抵抗冻融循环性能的研究
也表明，该材料具有较高的抗冻能力[4]；文献[5]和[6]将其与钢筋复合制作成钢筋增强UHTCC梁，研究了
梁的弯曲性能，结果显示，UHTCC具有良好的裂缝控制能力，在弯曲挠度较大时仍维持了较小的裂缝宽
度。对于UHTCC的耐久性能，国内外相关报道较少。文献[7]通过试验研究了同类材料在预加载条件下处
于高碱环境中的耐久性能，发现其仍能维持较高的拉