掺钢渣粉活性粉末混凝土配制技术的试验研究

活性粉末混凝土主要由水泥、硅灰和石英砂等组成,单位体积混凝土的水泥用量高,而且细集料采用磨细石英粉,致使RPC的成本更高、能耗更大。针对该问题,以钢渣粉、硅灰、矿粉等作活性细掺料,研制掺钢渣粉的RPC。研究了水胶比、砂胶比、钢渣粉及钢纤维掺量等配比参数以及养护方式对含钢渣粉RPC强度的影响,确定了含钢渣粉RPC的适宜水胶比、砂胶比以及钢纤维掺量。按这些配合比参数在一定的胶凝材料组成下,经90℃的热养护,可制备出抗压强度130 MPa以上、抗折强度20 MPa以上的含钢渣粉RPC。     

攀钢钢渣粉用作水泥活性混合材料的研究

以攀钢钢渣为主要原料,研究了四种不同细度钢渣粉的主要特性及其对水泥胶砂强度的影响,同时研究了不同掺量钢渣粉和钢渣粉与粉煤灰组成的复合胶凝材料对水泥胶砂强度的影响。结果表明,在钢渣粉掺量为30%时,钢渣粒度越细,比表面积越大,活性指数越高;平均粒径为21.36μm,比表面积为450.8m2/kg的钢渣粉在掺量不大于10%时,28d活性指数可大于100%,但进一步增加掺量后水泥胶砂强度不断降低;钢渣粉和粉煤灰组成的复合胶凝材料的活性指数高于纯钢渣粉和粉煤灰的活性指数。     

磨细钢渣粉对水泥混凝土性能影响的研究

研究了磨细钢渣粉的掺量对水泥胶砂和水泥混凝土工作性与强度的影响,以及钢渣粉和粉煤灰不同比例复掺对混凝土性能的影响.结果表明,磨细钢渣粉在一定程度上可以改善混凝土的工作性,降低混凝土的强度,钢渣粉掺量不宜大于30％;钢渣粉与粉煤灰复掺可以发挥超复合效应,配制出C40以上的高性能混凝土.     

超细水泥活性粉末混凝土的配合比设计

为了使原材料来源更好地满足实际工程需要,通过试验成功制备了不掺硅粉的新型超高性能混凝土,即超细水泥活性粉末混凝土（SC RPC）,并研究了水胶比、砂胶比、外加剂掺量、骨料粒径范围、普通水泥及矿物掺和料对SC RPC砂浆体抗压强度、（含水）孔隙率、拌和物流动度的影响.试验结果表明：超细水泥可单独作为粉料制备SC RPC;混掺30%（质量分数）粒化高炉矿渣粉、10%（质量分数）粉煤灰后材料抗压强度最高,拌和物流动度最大,且经济性较好;采用普通水泥取代部分超细水泥导致材料孔隙率增大,抗压强度降低;可针对工程需要筛分出粒径范围合适的普通河砂制备SC RPC;建议使用适量消泡剂增加材料密实度.在试验基础上建立了水胶比、孔隙率双因素控制的SC RPC砂浆体抗压强度预测模型,并给出掺入钢纤维后材料抗压强度的计算方法.     

粉煤灰和矿粉对钢渣砂混凝土性能的影响

用经过破碎和磁选处理的钢渣废料作细集料替代天然砂,与水泥浆和碎石配制成混凝土。在流动性一致原则下,研究了粉煤灰和矿粉按不同比例替代水泥后对钢渣砂混凝土的力学性能及水热养护制度下膨胀性能的影响规律。结果表明:随着矿粉和粉煤灰掺量的增加,混凝土7d和28d的强度不断减小;在两种掺合料同掺量下,掺矿粉的钢渣砂混凝土的强度略高于掺加粉煤灰的;但掺加粉煤灰能降低钢渣砂混凝土的膨胀率,改善钢渣砂混凝土的体积稳定性。     

骨料和外加剂对活性粉末混凝土强度影响的试验研究

为研究各配制参数对活性粉末混凝土28 d抗压强度与抗折强度的影响,依据GB/T 31387—2015《活性粉末混凝土》,共设计了18组不同配合比的100 mm×100 mm×100 mm混凝土试块,以骨料品种、骨料级配、粉煤灰、缓凝剂、矿物添加剂等为参数,测定其3～28 d的抗压与抗折强度.研究表明:在RPC配合比设计中,细骨料用石英砂替换一部分标准砂,有利于强度的提高;其中石英砂的占比越高,强度越高,当石英砂全部替代标准砂时,RPC强度最高;考虑颗粒间的填充密实与RPC的抗压与抗折强度,建议石英砂的骨料级配选用中+细+特细的组合;粉煤灰与硅粉复合掺入时,其粉煤灰的最佳掺量为20％;缓凝剂延缓了RPC的初凝时间,但同时造成了RPC抗压强度和抗折强度降低,混凝土拌合物的和易性变差;矿物添加剂可以改善混凝土拌合物的施工性能,降低黏度,提高坍落度,同时可以一定程度地提高RPC的抗压强度和抗折强度.     

石灰石粉复合掺合料对水泥胶砂流动度和抗压强度的试验研究

采用石灰石粉与粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉、天然火山灰复合配成多种石灰石粉复合掺合料,分别掺30％、50％该复合掺合料,研究水泥胶砂流动度比和7d、28d、56d、90d、360d、720d的水泥胶砂抗压强度,以分析不同等级石灰石粉与不同种类和等级掺合料复合后对水泥胶砂流动度和抗压强度的影响差异.结果 表明:石灰石粉复合掺合料均可以在一定程度上改善胶砂流动性能;石灰石粉与粉煤灰、矿粉进行二元和三元复合后在30％、50％掺量下的720d胶砂抗压强度均能接近或超过纯水泥;普通石灰石粉与天然火山灰复合后在30％掺量下的720d胶砂抗压强度接近纯水泥,50％掺量时720d胶砂抗压强度显著降低;普通石灰石粉与二级钢渣粉复合后的720d胶砂抗压强度显著低于纯水泥.     

活性粉末混凝土的强度因素研究

本文通过试验研究了粉煤灰与硅粉等矿物掺合料的掺量、钢纤维品种与掺量、砂的级配对活性粉末混凝土抗压强度的影响。研究表明 :粉煤灰掺量高 ,则活性粉末混凝土的抗压强度降低 ;活性粉末混凝土适宜采用细纤维 ;砂的级配合理 ,填充的密实 ,则活性粉末混凝土的强度高     

粉煤灰和矿粉对水泥基钢渣细集料砂浆体积稳定性的影响研究

针对水泥混凝土用钢渣细集料体积安定性不良的问题,研究了粉煤灰和矿粉对钢渣细集料砂浆(SSM)体积稳定性的改善规律和作用机理.借助砂浆棒法,研究了粉煤灰和矿粉按不同掺量(0％、20％、40％和60％)替代水泥对钢渣细集料砂浆体积稳定性的影响.结果表明:80℃水热加速养护制度下,掺加矿粉和粉煤灰均延长了钢渣细集料砂浆的稳定...     

地聚物注浆材料性能研究

以P.O52.5水泥为基材,利用工业固体废弃物粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉进行改性,采用单因素及多因素正交试验,探究地聚物注浆材料性能及最优配比。结果表明,粉煤灰掺量15%、矿渣粉掺量20%、钢渣粉掺量15%时效果最优,其中对注浆料的流动性和抗压强度的影响排序为粉煤灰>钢渣粉>矿渣粉;XRD和热重分析发现,在最佳配比下,随时间延长能有效促进水化反应,钙矾石含量增多,可显著提升材料的强度和膨胀性。     

高温后不同聚丙烯纤维掺量活性粉末混凝土力学性能试验研究

完成了聚丙烯纤维(PPF)体积掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的活性粉末混凝土(RPC)经20~900℃后的力学性能试验,包括70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm立方体受压试验、70.7 mm×70.7 mm×228.0 mm棱柱体受压试验、40 mm×40 mm×160 mm棱柱体受折试验和“8”字形试件轴心受拉试验。考察了PPF对RPC高温爆裂的抑制效果,分析了PPF掺量和经历温度对RPC高温后力学性能(残余立方体抗压强度、残余轴心抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度)的影响。结果表明：PPF体积掺量0.1%和0.2%时对RPC高温爆裂的抑制作用不明显,体积掺量0.3%时可以防止RPC发生爆裂;常温下PPF的掺入对RPC力学性能有不利影响,经历温度高于200℃时,随PPF掺量的增大高温后RPC力学性能相应提高;掺PPF的RPC高温后残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度均随经历温度的升高先增大后减小,3种强度的临界温度分别为300℃、300℃和120℃。根据试验统计数据建立了高温后PPF体积掺量不同的RPC残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度随温度变化的计算式。     

活性粉末混凝土的原材料及其掺量选择

为了促进活性粉末混凝土的研究与应用,结合我国南方某在建铁路客运专线所需的活性粉末混凝土构件,对配制活性粉末混凝土的原材料及其掺量进行了探讨.结果表明:将粗石英砂与细石英砂按照适当比例混合,同时掺人适当掺合料和高效减水剂,采用混凝土常规成型方式,通过蒸汽养护甚至仅在标准养护条件下,可以生产出抗压强度不低于1 30 MPa...     

集料类型及颗粒级配对RPC性能的影响

研究了集料对活性粉末混凝土（RPC）性能的影响,包括细集料的类型、颗粒级配,以及微集料（石英粉）颗粒级配对 RPC抗折、抗压强度和流动性的影响。结果表明：剔除细集料中的粗颗粒后,通过优化颗粒级配,可以采用普通河砂代替石英砂或者标准砂作为配制 RPC的细集料;选用325目石英粉作为微集料,采取蒸汽养护制度,可制备出抗压强度大于135 MPa、抗折强度约为20 MPa的活性粉末混凝土。     

玻璃钢再生料对RPC工作性及力学性能影响试验研究

将玻璃钢废料进行切割-粉碎-筛分处理,得到了玻璃钢再生纤维、再生粉末两种原料,并分别代替耐碱玻璃纤维和石英砂制备了活性粉末混凝土(RPC),研究了玻璃钢再生料对RPC力学性能的影响。结果表明,以玻璃钢再生纤维代替耐碱玻璃纤维制备RPC时,新拌RPC的流动性变化不大,力学性能略有降低。以玻璃钢再生粉末代替石英砂制备无纤维RPC时,新拌RPC的流动性随玻璃钢再生粉末掺量的增加而略有降低,但力学性能有明显提升。     

Mechanical properties of steel,glass, and hybrid fiber reinforced reactive powder concrete

This study examines the properties of fiber-reinforced reactive powder concrete (FR-RPC). Steel fibers, glass fibers, and steel-glass hybrid fibers were used to prepare the FR-RPC. The non-fibrous reactive powder concrete (NF-RPC) was prepared as a reference mix. The proportion of fibers by volume for all FR-RPC mixes was 1.5%. Steel fibers of 13 mm length and 0.2 mm diameter were used to prepare the steel fiber-reinforced RPC (SFR-RPC). Glass fibers of 13 mm length and 1.3 mm diameter were used to prepare the glass fiber-reinforced RPC (GFR-RPC). The hybrid fiber-reinforced RPC (HFR-RPC) was prepared by mixing 0.9% steel fibers and 0.6% glass fibers. Compressive strength, axial load-axial deformation behavior, modulus of elasticity, indirect tensile strength, and shear strength of the RPC mixes were investigated. The results showed that SFR-RPC achieved higher compressive strength, indirect tensile strength and shear strength than NF-RPC, GFR-RPC, and HFR-RPC. Although the compressive strengths of GFR-RPC and HFR-RPC were slightly lower than the compressive strength of NF-RPC, the shear strengths of GFR-RPC and HFR-RPC were higher than that of NF-RPC.     

掺稻壳灰活性粉末混凝土配合比试验

通过试验研究了掺稻壳灰的活性粉末混凝土（RPC）的配合比,根据最大密实度理论对掺稻壳灰的RPC进行了基本配合比设计;试验比较了石英砂和天然砂2种细集料对RPC性能的影响;对不同水胶比的RPC进行试验,推荐了适宜水胶比;以稻壳灰替代硅灰,试验研究不同稻壳灰替代率对RPC的流动性、强度及耐久性的影响。结果表明:采用天然砂替代石英砂作为细骨料对RPC抗折强度、抗压强度及流动度影响不大;掺稻壳灰的RPC的适宜水胶比为0.20~0.22;随着稻壳灰替代硅灰掺量的增加,其收缩率降低且随龄期增长变化减缓,同时其抗氯离子渗透性能有所下降;建议根据不同使用性能要求选择稻壳灰部分或完全替代硅灰的RPC。     

钢筋网片约束活性粉末混凝土局压性能试验研究

采用钢筋网片约束局压区核心混凝土可改善其延性，提高局压承载力。以局压面积比A_b/A_l、约束面积比A_cor/ A_l以及钢筋网片体积配筋率ρ_v为主要参数，进行钢筋网片约束预留孔道活性粉末混凝土轴心局压试验，研究局压破坏形态、裂缝发展模式、局压楔形体特征、局部荷载与局压变形关系以及局压承载力。试验结果表明：当A_cor/A_l不小于1时，局压区网片钢筋能达到屈服，钢筋网片对核心活性粉末混凝土的约束作用显著；试件的初裂荷载较小，开裂后至破坏前表面裂缝发展缓慢，破坏时承压面附近混凝土局部剥落，但试件相对完整；局压破坏可划分为压密、楔形体形成、楔形体滑移、破坏4个阶段。分析A_cor/A_l、A_b/A_l、 ρ_v对局压承载力提高系数的影响，结合未配筋局压试验结果，提出钢筋网片约束活性粉末混凝土局压承载力实用计算式，计算值与实测值吻合较好。     

钢筋活性粉末混凝土柱高温全过程受力性能试验研究

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土（RPC）柱和普通混凝土柱开展了高温试验,以及高温后的抗压试验,获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展,分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明：掺入体积分数为2%的钢纤维和0.3%的PP纤维,避免了RPC高温爆裂的发生,且有利于提高钢筋RPC柱的高温抗裂能力;轴压荷载有效抑制了钢筋RPC柱高温下的膨胀与高温后收缩裂缝的产生,但高温与荷载的耦合作用降低了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力与变形能力;钢筋RPC柱在经历600 ℃和800 ℃高温作用后,其承载力分别下降了39%和68%,轴向刚度分别下降了68%和83%;相比于普通钢筋混凝土柱,钢筋RPC柱高温后的承载力降低幅度更大,但其剩余截面强度相对更高;基于材料试验获得的温度-强度相关关系,提出了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力计算式,预测值与试验值较为接近。     

RPC的增强机理及其在桥梁工程中的应用

介绍了活性粉末混凝土（RPC）的力学性能与增强机理，阐述了国内外活性粉末混凝土在桥梁工程中的应用，并分析了它在桥梁应用中的发展潜力及其应用前景。     

活性粉末混凝土(RPC200)的材料选用及制作技术

活性粉末混凝土 (RPC)是最新发展起来的水泥基材料 ,具有优越的力学性能和耐久性。本文通过广泛的调查研究和试验分析 ,确定 RPC的原材料和制作技术 ,探讨利用福州地区常见的原材料配制 RPC的可能性