摘要：經(jīng)過單摻、雙摻或者三摻礦物摻合料等摻入技術(shù)，制備出高性能水泥基復(fù)合材料。又通過復(fù)摻纖維技術(shù)，制備出高性能多功能水泥基復(fù)合材料。本文主要從以上兩個(gè)因素對研究現(xiàn)狀做了總結(jié)，并得到了重要結(jié)論，為以后研究高性能水泥基復(fù)合材料提供了理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)方向。

　　關(guān)鍵詞：水泥基復(fù)合材料;礦物摻合料;纖維

　　1 研究現(xiàn)狀

　　1.1 對礦物摻合料的研究礦物摻合料，是為了改善混凝土工作性能，節(jié)約用水量，調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級，而在混凝土拌合時(shí)摻入天然的或人工的能夠改善混凝土力學(xué)性能和工作性能的粉狀礦物質(zhì)。活性摻合料是在摻入減水劑的情況下，能夠增加新拌混凝土的工作性能，并能提高混凝土的力學(xué)性能和耐久性。王洪等[1]在高強(qiáng)混凝土中摻入適量的硅灰，在一定程度上增強(qiáng)了混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。Song H W 等[2]指出硅灰能夠顯著改善混凝土的工作性和耐久性，過量的硅灰的自收縮性大，會降低混凝土的抗壓強(qiáng)度。陳劍雄等[3]提出超細(xì)石灰石粉具有微集料效應(yīng)，微顯核效應(yīng)等，能夠促進(jìn) C3S 的水化，顯著提高混凝土抗壓強(qiáng)度。崔崇等[4]認(rèn)為超細(xì)高含硅質(zhì)礦粉增強(qiáng)了集料與膠結(jié)料界面的粘結(jié)力。劉建忠等[5]通過研究指出，摻 10%粉煤灰或礦渣粉不會影響低水膠比漿體的水化進(jìn)程，粉煤灰對水化進(jìn)程的延緩效果要優(yōu)于同等摻量的礦渣粉。Shrestha S 等[6]提出雙摻超細(xì)磨粉煤灰和硅灰能夠顯著提高混凝土的早期強(qiáng)度。以上研究表明，不同的礦物摻合料單摻、雙摻和三摻作用機(jī)理不一樣，對抗壓強(qiáng)度的影響也就會產(chǎn)生不同。礦物摻合料的摻入可以替代部分水泥，降低成本，最根本的是可以降低水化熱，優(yōu)化孔洞結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)各相間的粘結(jié)，從而提高強(qiáng)度。礦物摻合料在降低水泥水化熱的同時(shí)，也對水泥水化起到一定促進(jìn)作用。

　　1.2 對纖維摻量的研究通過纖維技術(shù)與混凝土技術(shù)結(jié)合，可研制出能夠改善混凝土力學(xué)性能，提高土建工程質(zhì)量的高性能混凝土。不同纖維對于混凝土的作用不同，影響程度也不同。例如，鋼纖維對于機(jī)場、大壩、高速公路等工程可起到抗?jié)B、防裂、抗沖擊和抗折性能，合成纖維可以起到預(yù)防混凝土早期開裂，在混凝土材料制造初期起到表面保護(hù)，等等。李悅等[7]認(rèn)為有機(jī)纖維的摻入都不同程度地降低了抗壓強(qiáng)度，提高了其抗折強(qiáng)度。劉曙光等[8]通過氯鹽環(huán)境中的快速凍融試驗(yàn)研究，得出聚乙烯醇纖維能夠強(qiáng)化水泥基復(fù)合材料的抗鹽凍性能。卿龍邦等[9]通過不同鋼纖維體積分?jǐn)?shù)及不同試件尺寸的預(yù)制缺口三點(diǎn)彎曲梁斷裂試驗(yàn)，研究了普通亂向及定向鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的抗起裂特性。劉肖凡等[10]通過試驗(yàn)對不同體積摻量的鋼纖維和聚丙烯纖維混摻進(jìn)行收縮抗裂性能研究，得出最優(yōu)體積摻量。通過對不同纖維以及混摻纖維的水泥基復(fù)合材料的試驗(yàn)探究，在抗壓強(qiáng)度方面，摻入有機(jī)纖維使抗壓強(qiáng)度不同程度降低，但是在摻入鋼纖維后，強(qiáng)度得到提高;在抗拉強(qiáng)度方面，摻入不同的纖維都使抗拉強(qiáng)度得到提高，其中摻入鋼纖維最為明顯。

　　2 存在的問題

　　目前，對水泥基材料的研究以及工程實(shí)際應(yīng)用仍存在一些難點(diǎn)和不確定的因素，主要表現(xiàn)在：

　　(1)水泥基材料體系中各組分的參數(shù)和性能存在多變性。因此，有必要系統(tǒng)地研究不同組分下礦物摻合料對力學(xué)性能的影響，并從微觀結(jié)構(gòu)上分析各組分的作用和變化機(jī)理。

　　(2)如何合理優(yōu)化選擇和利用不同纖維以及混雜纖維制備出能夠滿足結(jié)構(gòu)工程特殊部位所需的高性能多功能水泥基復(fù)合材料。

　　3 總結(jié)與展望

　　由于使用環(huán)境多變，對材料的要求已不僅僅是單一的功能，而是多功能性，滿足各方面的要求。如何協(xié)調(diào)好各功能間的最優(yōu)組合，將是其未來具有工程應(yīng)用價(jià)值的發(fā)展方向之一。對于礦物摻合料的擴(kuò)展研究，現(xiàn)在我們對礦物摻合料的研究只局限在常見的幾種，加大對資源的利用率，擴(kuò)大礦物摻合料的選用種類，并對其關(guān)鍵性能與增強(qiáng)韌性機(jī)理進(jìn)行深入研究。國家也應(yīng)加大對工業(yè)廢棄物的再利用研究，提高材料的性價(jià)比，制備出滿足工程需要，成本較低的材料。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]王洪, 陳偉天等. 硅灰對高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究[J]. 混凝土, 2011(7):74-76.

　　[2]Song H W, Pack S W,et al. Estimation of the permeability of silica fume cement concrete[J]. Construction & Building Materials, 2010, 24(3):315-321.

　　《淺談高性能水泥基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀》來源：《四川水泥》，作者：王 靜，趙貴南，張?jiān)讫垺?/p>