高速冲击下UHPCC的优化设计与有限元模拟(3)
2 超高性能水泥基复合材料的静态力学性能
研究不同骨料，不同配比等多方面对超高性能水泥基复合材料的静态力学性的影响;
3 UHPCC的微观机理分析：
采用XRD和SEM现代检测分析方法,分析材料水化过程以及产物类型和微观形貌的影响,并揭示了微观形貌与宏观力学性能之间的关系.
4超高性能水泥基复合材料的抗爆炸性能研究
通过UHPCC靶体的破坏形态,阐述了超高性能水泥基复合材料的抗爆炸机理，构建爆炸模型。
2 UHPCC的制备以及力学性能测试方法
2.1 原材料及其原料参数
2.1.1 水泥
实验所使用的水泥是由南京小野田水泥厂所生产的P*II 52.5硅酸盐水泥，其化学成分的质量比及相关参数如图表2-1所示：
表 2-1 水泥的化学成分及参数
化学成分 SiO2 Al2O3 FeO3 CaO MgO S2O3
含量/wt(%) 20.3 5.61 3.25 64.0 1.09 2.49
化学成分 氯离子 碱含量 C3A 不溶物 烧失量 比表面积m2/kg
含量/wt(%) 0.02 0.5 6.6 0.35 2.31 341
2.1.2 粗骨料
本文中使用了三种骨料：1）最大粒径为2.5mm的粗石英砂，2）最大粒径为16mm的棕刚玉，3）80-160目的细石英砂，棕刚玉（主要是AL2O3），其含量在97%左右，另含有少量的Fe，Si，Ti等。密度为2.4g/cm3，大小选择的是粒径在16mm左右的斜三角形，型号为4×4，硬度高、韧性大。石英砂选择的是粒径为8到10目，即2.5mm左右，另有80-160目的细石英砂，其二氧化硅含量：99.3（%），熔点：1750（℃），莫氏硬度：7，密度：2.65（g/cm3），执行标准：国标，色光：90。
2.1.3 黄砂
本次试验所用黄砂，其最大粒径为2.5mm，密度为2.4g/cm3，其中黄砂的化学成分如下表2-2所示：
表 2-2 黄砂的化学成分
化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其他成分
含量/wt(%) 96.80 0.66 0.62 0.44 0.18 0.31
2.1.4 硅灰
硅灰的颗粒表面十分光滑，并且，这些微小的颗粒会团聚在一起形成一个个团聚物，这些团聚物在水泥基体中会起到润滑作用，同时硅灰颗粒的比表面积很大，有利于提高混凝土的泌水和粘聚性作用，因此其能够充分地填充在水泥颗粒的空隙里，有利于二次水化反应的进行，能够提高水泥基体的强度（二次水化反应促进硅酸钙的产生，因而有此效果），适量的硅灰,可以提高UHPCC的抗压性能，抗弯性能，及耐磨性能等等[9]。但是，由于硅灰的比表面积较大，导致我们需要加入高效减水剂来调节用水量，否则会需要加入大量的水从而增加实验的繁琐度，本实验使用的是埃肯公司生产的硅灰,比表面积21000m2/kg,粒径为0.2微米左右，密度为2.25/cm3,化学成分参量如表2-3所示：
表 2-3 硅灰的化学成分
化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其他成分
含量/wt(%) 93.90 0.16 0.14 0.88 0.36 1.55
2.1.5 矿渣：