矿物掺合料对活性粉末混凝土强度的影响

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1、文章编号：1007-046X(20l4)04-0035—04：生慈建材矿物掺合料对活性粉末混凝土强度的影响EffectofMineralAdmixturesontheStrengthofConcreteMixedwithActivatedPowder项红梅，刘数华z，高志扬z(1．随州市公路管理处，湖北随州441300；2．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072)摘要：论述了活性粉末混凝土的发展、制备机理及性能。通过试验分析了硅灰、粉煤灰、石灰石粉、碱活性石粉及玻璃粉等矿物掺合料对活性粉末混凝土强度的影响。研究结果表明：硅灰具有很

2、高的活性，是制备活性粉末混凝土的必备组分；粉煤灰和石灰石粉的掺入会导致一定的强度损失，但掺量较低时，强度降幅较小；碱活性石粉和玻璃粉因为组分中含有大量的无定形SiO，而具有较强的水化活性，对活性粉末混凝土强度的贡献更大，掺量为20％时强度最高。关键词：活性粉末混凝土；强度；矿物掺合料中图分类号：TU42+3文献标志码：AO前言年获得美国PCI学会两年一届的“第十届桥梁竞赛奖”，并被誉为“未来的桥梁”[31。随着现代科技发展的日新月异，人们对混凝土技术提出了更高的要求，增加了组分的细度和反应活性的活性粉1活性粉末混凝土的制备原理末混凝土(ReactivePo

3、wderConcrete)的研究和应用应运而生。它是在继高强度、高性能混凝土之后，于1993年由活性粉末混凝土是一种超高强度、高韧性、高耐久性、法[~Bouygues公司研制成功的一种超高强、低脆性、耐久低孔隙率、体积稳定性良好的水泥基复合材料。其基本制性优异，并具有广阔应用前景的新型超高性能混凝土⋯。备原理是f4_51：尽量使组成材料均匀，且充分提高其细度和由于活性粉末混凝土具有优异的力学性能及耐久性能，活性，以极低的水胶比使得材料内部的缺陷(孔隙和微裂很快在市政、海洋、国防、水电、桥梁等领域获得广泛应缝)减到最少，从而获得超高强度和高耐久性。根据抗压用

4、并大力推广。加拿大魁北克省谢尔布鲁克市于1997年强度的不同，活性粉末混凝土可以分为RPC200和RPC800建造了世界上第一座活性粉末混凝土人行桥。该桥跨度两个级别，抗压强度分别可以达到200MPa和800MPa[6]。60m，桥面宽4．2m。桥面板厚30mill，每隔1．7m设置目前，RPC200已在工程中应用，RPCS00则处在实验室研高70mm的加劲肋。桁架腹杆是直径为150mm、壁厚为制阶段。3mm的不锈钢管、内灌RPC200。下弦为活性粉末混凝土相比普通混凝土，活性粉末混凝土所用原材料有所不双梁，梁高380mm；均按常规混凝土工艺预制。每个预同

5、，主要有以下几种：①优质水泥；②级配良好的石英砂；制段长10m、高3m，运到现场后用后张预应力拼装而成l21。③硅灰；④高效减水剂。对韧性要求较高时，还需要掺入Lafarge公司采用活性粉末混凝土材料在美国爱荷华州建造微细钢纤维。活性粉末混凝土的制备技术主要有：①提高了MarsHill桥。该桥为单跨桥梁，长30．48m，由3根梁材料匀质性，减少内部缺陷；②优化颗粒级配，提高拌合承载。由于完全采用活性粉末混凝土材料建造，该桥2006物的密实度；③凝固后进行热养护，改善其微观结构；基金项目：国家自然科学基金项目(51208391)：湖北省公路管理局(公路行业)

6、科技项目4／2014粉煤灰35④掺加微细钢纤维，增加韧性。2活性粉末混凝土的性能1．1提高匀质性混凝土是一种由粗、细集料及硬化水泥浆组成的多相活性粉末混凝土具有超高的强度_7_。RPC200的抗压强材料。从微观上看，混凝土是多相多孔的，集料中含有大度可达170230MPa，抗折强度可达3O～60MPa；RPC800量微裂隙和微孔洞，是典型的非均匀材料。试验研究表明，的抗压强度可达500～800MPa，抗折强度可达45~140MPa。对于大多数固体材料，理论强度往往是实测值的千倍以上，传统混凝土是准脆性材料，也是其作为结构材料的一其原因很大程度上就是由于材料

7、内部结构不完善，存在大大缺陷。微细钢纤维的掺人大大改善了这一弊病，很大程量缺陷，界面过渡区应力集中，不能使材料发挥其性能。度上提高了活性粉末混凝土的韧性：高强混凝土的断裂能为消除由此带来的不利影响，主要通过：①除去粒径>1mm约为140J／m2，而RPC200的断裂能可达20000～40000J／m，的粗集料，将所用材料粒径控制在0．1—1mm之问来改善断裂能提高了两个数量级。内部结构的匀质性；②改善浆体力学性能，消除集料与砂活性粉末混凝土非常致密，具有极低的孔隙率，且孑L浆的界面过渡区。结构良好，所以具有很好的抵抗有害物质侵蚀和渗透的能1．2增大拌合物堆

8、积密度力，耐久性良好。经验表明，颗粒堆积过程中是粒径较大的颗粒达到