叶显 纪宪坤 吴文选 李磊 邹伟

摘要：

实际生产过程中，超高性能混凝土（UHPC）的配制及性能往往受到原材料品质波动的制约。为此，基于最紧密堆积理论，采用改进Andreasen模型和最小二乘拟合算法，对现有UHPC基体中的粉料材料最緊密堆积配比进行了计算。随后参考计算结果设计了不同UHPC配比，用最大固相含量法测试了不同配比UHPC基体的堆积密度，根据相关标准测试了各个配比UHPC的力学性能、收缩性能，采用化学结合水法对胶凝材料水化程度进行了测试，采用SEM对基体3 d和28 d龄期的微观形貌进行了分析。结果表明：根据最紧密堆积理论进行配比设计，UHPC中的水泥用量大幅降低;优化后不同配比UHPC及其基体的力学性能与最大固相含量法测试的结果相吻合，得到的UHPC基体最大抗压强度为136.1MPa。总而言之，结合最紧密堆积理论和最大固相含量法进行UHPC配比设计，可以克服材料局限性，得到水泥用量较少并且性能更优的UHPC配比。

关 键 词：

超高性能混凝土; 配合比优化设计; 最紧密堆积理论; 最大固相含量法; 水化程度; 微观形貌

中图法分类号： TU528

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.033

0 引 言

超高性能混凝土（UHPC）是一种新型超高性能水泥基复合材料，它以水泥、超细粉体、细填料、细骨料、纤维、高性能减水剂为主要原材料，由于其配比中传统的粗骨料被细砂代替，因此其本质上是纤维增强的超塑化混凝土[1]。

UHPC的配制技术主要是基于最紧密堆积理论，根据不同原材料的细度分布，对原材料的颗粒堆积进行优化，即尽可能提高堆积密实度，这也是提高包括水泥在内的各种原材料的利用效率、UHPC性能和经济性的重要途径。……