高溫后超高韌性水泥基復合材料的微觀結構特征研究

摘要：利用背散射電子圖像分析法(BSE-IA)研究了高溫對混雜鋼纖維超高韌性水泥基復合材料(UHTCC)基體及界面過渡區微觀結構的影響,揭示了鋼纖維高溫銹蝕機理。研究發現:常溫下UHTCC基體結構較疏松,界面過渡區內孔隙率較大;而后,溫度升高促使粉煤灰二次水化,基體與界面過渡區微觀結構趨于致密,在400 ℃達到最密實狀態;400 ℃以后,氫氧化鈣等水化產物逐漸分解,導致基體內因缺陷增多而變疏松,大量裂縫沿著骨料界面產生并逐漸擴展成網絡。常溫下鋼纖維與基體間存在一結構疏松過渡區,隨著溫度升高,該過渡區消失。鋼纖維在400 ℃時局部發生點蝕,而后隨著溫度升高銹蝕區域逐漸擴大,直至完全銹蝕。以上結果表明,400 ℃以下高溫對UHTCC微觀結構有益;而500 ℃及以上,在水化產物高溫分解與鋼纖維銹蝕的共同作用下,UHTCC微觀結構迅速劣化。