活性粉末混凝土盖板配合比研究(五分部)

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1、关于RPC活性粉末混凝土盖板施工陈杰（中铁隧道集团路桥工程处安徽黄山245400）摘要：由于活性粉末混凝土（RPC）具有较高的抗压强度，可保证使用过程中构件不开裂，整体性较好。作为新型材料，RPC混凝土以其强度高、重量轻的优良特性，在桥梁施工中具有广阔的应用前景。通过研究影响RPC活性粉末混凝土质量的主要因素确定RPC配合比，并简介RPC盖板混凝土生产新工艺。关键词：活性粉末混凝土配合比生产新工艺　0引言RPC是在20世纪90年代同法国一个实验室开发研究出的新型超高性能材料。它是在DSP(DensifiedSystemcontainingultra-fineParti

2、cles)材料与纤维增强材料相复合的高技术混凝土。根据其组成和热处理方式的不同，这种混凝土的抗压强度可以达到200MPa至800MPa；抗拉强度可以达到20MPa至50MPa；弹性模量为40Gpa至60Gpa；断裂韧性高达40000J/m2，是普通混凝土的250倍，可与金属铝媲美；氯离子渗透性是高强混凝土的1/25，抗渗透能力极强；300次快速冻融循环后，试样未受损，耐久性因子高达100%。RPC在工程结构中的应用可以解决目前的高强与高性能混凝土抗拉强度不够高、脆性大、体积稳定性不良等缺点。配制出满足强度、耐久性和工作性的超高强混凝土，除了选择优质的原材料外，适当的配

3、合比也是重要的考虑因素之一。因此考虑了诸如硅灰掺量、粉煤灰掺量、钢纤维品种、钢纤维掺量、砂的颗粒级配等因素对RFC性能的影响。1原材料和混凝土配合比试验RPC盖板技术指标要求如表1所示。表1RPC盖板技术要求抗压强度/MPa抗折强度/MPa弹性模量/GPa氯离子渗透量/Coul抗冻等级≥130≥18≥48＜40＞F500试验采用常山P.052.5低碱水泥，28d抗压强度为62．9MPa，抗折强度为10．5MPa；掺合材料采用硅粉（GF）、矿粉（KF）、掺合料（CHL）三种；纤维采用A纤维和B纤维两种；采用粒径为1.00～0.16mm石英砂，SiO含量97.6％，细度模

4、数2.71；粒径<2.50mm和<1.25mm的河砂两种，细度模数分别2.1和2.3；采用减水率>30％的聚羧酸高效减水剂。试验因素安排见表2，试验安排见表3，配合比基本条件为：水泥789kg／m3，掺合料197kg／m3，砂1192kg／m3，水138kg／m3。表2RPC混凝土配合比试验因素水平表因素水平123掺和材料GFKFCHL纤维ABA+B砂种类石英砂<2．50mm河砂<1．25mm河砂表3L9(34)试验安排表试验编号列号12341GFA纤维石英砂12GFB纤维<2．50mm河砂23GFA+B纤维<1．25mm河砂34KFA纤维<2．50mm河砂15KFB

5、纤维<1．25mm河砂26KFA+B纤维石英砂37CHLA纤维<1．25mm河砂18CHLB纤维石英砂29CHLA+B纤维<2．50mm河砂3试验先将砂、纤维倒入搅拌机干拌5min，然后加入水泥、掺合材料继续干拌2min，后将加有减水剂的水倒入搅拌5min，搅拌完毕后装模。成型后在试件表面盖一层薄膜，让试件水分不蒸发，静停24h后拆模，移入(80±5)℃的养护箱中进行蒸汽养护(蒸汽养护时温度应以逐级升温或降温的方式进行，升降温速度应以不大于12℃／h为宜)，48h后关闭养护箱电源，待试件自然冷却至室温后进行强度试验。试验所得的RPC材料力学和耐久性能见表4。各种因素对

6、RPC材料强度的影响趋势见图1。表4RPC材料力学性能及耐久性试验结果试验编号用水量/kg减水剂掺量/%塌落度/mm抗压强度/MPa抗折强度/MPa弹性模量/GPa电通量/C28d标养48h蒸养28d标养48h蒸养28d28d11384满足110.4143.619.350.81021385满足81.4122.110.531386满足99.5120.615.941383满足106.8127.819.351383.5满足77.777.217.461383满足91.0104.419.171385满足100.3139.820.444.13581384满足70.2115.312

7、.391386满足96.6113.915.8图1纤维、掺料和砂品种对RPC混凝土强度的影响从图1可以看出，掺合料品种对RPC强度有显著的影响，在RPC中KF主要起到以下作用：①填充不同粒径颗粒之间的孔隙；②提高流变特征；③起到第二次水化作用。合理利用这种活性材料，能得到更高的强度。相对于B纤维，A纤维能显著的提高RPC的抗折和抗压强度。当A纤维掺量为2.0％时，RPC的性能指标较好。砂的种类对RPC强度影响很小。试验结果表明，石英砂与<1.25mm河砂的抗折、抗压强度均满足技术条件要求。考虑到混凝土弹性模量及耐久性指标的影响，应采用SiO：含量>97