STC超高韧性混凝土国家标准解读
STC超高韧性混凝土作为一种新型复合材料,其国家标准GB/T 37267-2018《超高韧性水泥基复合材料》对材料性能、试验方法和工程应用等方面作出了明确规定。
材料性能指标方面,标准要求STC的抗压强度不低于120MPa,极限拉伸应变需达到3%以上。弯曲韧性指标明确规定,试件在四点弯曲试验中挠度达到L/150时仍能保持承载力。抗冲击性能要求落锤冲击试验中,试件能承受不低于15kJ/m²的冲击能量。这些指标显著高于普通混凝土材料。
从材料组成来看,STC采用特种水泥作为胶凝材料,掺入体积分数为1.5%-2.5%的钢纤维。钢纤维直径控制在0.15-0.25mm,长度在12-18mm范围内,长径比保持在60-80之间。为改善工作性能,需掺入高效减水剂,减水率不低于25%。细骨料采用最大粒径不超过1.18mm的石英砂,粗骨料最大粒径控制在8mm以内。
配合比设计遵循以下原则:水胶比控制在0.18-0.25范围内,胶凝材料总量一般为600-800kg/m³。钢纤维掺量根据设计要求确定,通常为120-180kg/m³。为获得最佳力学性能,建议采用二次搅拌工艺,先拌合基体材料,再加入钢纤维。
施工工艺要求严格。搅拌应采用强制式搅拌机,搅拌时间不少于3分钟。浇筑时应采用高频振捣,振捣频率不低于10000次/分钟。养护制度规定,成型后应立即覆盖塑料薄膜,24小时后拆模,随后进行标准养护(温度20±2℃,相对湿度≥95%)不少于28天。
在质量控制方面,标准规定每100m³混凝土至少制作3组试件。除常规抗压、抗折试件外,还需制作弯曲韧性试件(尺寸100×100×400mm)和直接拉伸试件(哑铃形,标距段100×50×15mm)。所有试件应在标准条件下养护至规定龄期后进行测试。
工程应用时需特别注意:结构设计应采用基于性能的设计方法,考虑材料的应变硬化特性。在抗震结构中,建议将STC用于关键受力部位www.mldhj.com。对于腐蚀环境,应进行专门的耐久性设计,必要时可增加保护层厚度或采用表面防护措施。
该标准还规定了详细的试验方法www.khyzd.com。弯曲韧性试验采用四点弯曲装置,跨距为300mm,加载速率为0.5mm/min。直接拉伸试验需使用专用夹具,避免应力集中,加载速率控制在0.001-0.003mm/s。所有试验数据应记录荷载-位移曲线,并计算相应的韧性指标。