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1、RPC活性粉末混凝土探究和应用 摘要：活性粉末混凝土是20世纪90年代,由法国学者Richard等研究成功的一种新型水泥基复合材料。它是由级配石英细砂、石英粉、硅灰、水泥、超塑化剂与钢纤维等组成,在凝结与硬化过程中采取适当的成型养护工艺，比如加压、加热而获得。本文主要介绍了RPC的研究及应用现状与RPC的配制原理以及应用与研究中存在的问题，阐述了RPC的发展趋势。关键字：RPCC130强度混凝土研究应用中图分类号：TU377文献标识码：A引言：随着社会科技快速发展，混凝土技术也得到了很大发展，高性能混凝土的应用也日益广泛。标号为C130的超强度混凝土可在水灰比14%至16%、养护
2、龄期28天的条件下达到预期强度目标。水灰比的减小对混凝土强度的减弱影响,其最小限值为14%，但在适当的材料配合比条件下,用水量及粗集料用量对混凝土强度的影响不十分显著。对于硅酸盐水泥、低发热普通水泥与前二种水泥中再掺入石膏粉的3种水泥,硅酸盐水泥制作的混凝土强度最高。粗集料的种类对混凝土强度影响比较大,最大差值可达约30%，从混凝土抗压强度和集料抗压回弹模量之间的相关分析可见,粗细集料的回弹模量对混凝土强度有一定程度的影响。9一、RPC的研究以及应用现状国外对RPC的研究及应用现状国外对RPC配制技术的研究已经比较成熟,由于RPC具有较好的匀质性及密实度,其抗压强度与耐久性均有较大
3、幅度地提高,并研究了养护条件对RPC力学性能的影响,以确定合适的养护条件。同时对RPC的微观结构也进行了研究,揭示其高强度及高耐久性的工作机理。RPC不但能够防止放射性物质从内部泄漏,而且能够抵御外部侵蚀性介质的腐蚀,是制备新一代核废料储存容器的理想材料。由于它的良好耐磨性能与低渗透性,可以用于生产各种耐腐蚀的压力管与排水管道。现如今,国外对RPC的研究重点已由基本性能转到了构件及结构的设计方法上,以求将这种超高性能混凝土尽快在结构应用中推广,相关工作正在进行,还没有形成系统的研究成果,更没有涉及到RPC结构的抗震及抗火性能。RPC在国外已有不少工程实例,主要制品包括:法国BOUY
4、GUES公司与美国陆军工程师团合作，进行了RPC制品的实际生产。F·de9LARRARD提出基于最大密实度理论的固体悬浮模型，进行了RPC配合比设计。美国CPAR计划及法国与美国陆军工程师团合作生产的RPC制品包括：大跨度预应力混凝土梁、压力管道及放射性固体废料储存容器。预应力混凝土梁中由RPC材料承受剪切力，可完全取消附加的抗剪配筋，而且可以减少梁的截面和配筋量。采用RPC的压力管道提高了工作压力，而且大大增强了对侵蚀性介质的抗侵蚀能力。用RPC制备的固体肥料储存容器可长期储存中、低放射性肥料，其使用寿命可高达500年。法国某核电站的冷却系统采用RPC生产了2500多根预制梁，耗
5、用混凝土823m³,同时还生产了大量核废料储存容器。加拿大在对RPC配合比研究的基础上,94年开始进行工业性试验,研究了无纤维RPC钢管混凝土,并用于加拿大魁北克省70米跨的Sherbrooke人行混凝土桁架桥上。桥构件采用30mm厚无纤维RPC桥面板、直径150mm的预应力RPC钢管混凝土桁架、纤维RPC加劲肋和纤维RPC梁,整个结构在现场进行组装。由于采用了RPC,不仅大大减轻了桥梁结构的自重,同时提高了桥梁在高湿度环境、除冰盐腐蚀与冻融循环作用下的耐久性能。2.国内对RPC的研究及应用现状国内近几年才开始RPC的研究,目前还没有工程应用实例。与国外采用水泥-硅粉两组
6、分胶凝材料不同,国内研究者结合我国RPC的制备技术及经验,选择了水泥-粉煤灰-9硅粉三组分胶凝材料体系。文献对RPC的基本性能进行了较为系统的试验,主要考察了水胶比、粉煤灰、硅粉和钢纤维掺量对RPC流动性和强度的影响,同时对养护温度、养护时间、凝结时间与开始热养护时刻对RPC强度的影响进行了研究。为将RPC实际应用,进一步开展了搅拌设施、高频振捣与脱模剂的试验研究，发展RPC的原材料选择、制备技术及生产工艺，这是它能够在短短几年里就在国外工程建设领域里获得应用的关键。总之，我国在超高强混凝土的研究与应用方面与国际上的差距还不小，其中的原因主要有以下几点：（1）国产的减水剂质量差。高
7、效减水剂是配制高强混凝土必不可少的成分，其质量的优劣直接影响到混凝土的性能，研制优质的高效减水剂对我国超高强混凝土技术的发展是极其重要的。（2）高强混凝土的脆性较为严重，影响了它在工程中的应用。在RPC中掺加钢纤维或用钢管对RPC施加侧向约束，可使RPC的极限应变达到普通混凝土的2～3倍，有效地解决了高强混凝土脆性严重的问题，尤其是钢管约束的方法，还可施加沿钢管轴线方向的预应力，非常适合在工程实践中推广应用。（3）高标号水泥应用较少。提高水泥标号，混凝土强度可随之提高
