浅析活性粉末混凝土的发展与应用

活性粉末混凝土具有超高强度、超高耐久性、高韧性、良好的体积稳定性和环保性能,在该领域上具有广阔的前景。本文结合活性粉末混凝土的特性和优点,分析了其在国内外发展应用情况。     

经济型活性粉末混凝土（RPC）制品的研究与开发

研究原材料配合比对RPC强度的影响,在保证一定强度的前提下达到最大经济实用性;     

掺矿渣活性粉末混凝土配制技术的研究

活性粉末混凝土(RPC)是一种超高性能的水泥基材料.本文在传统RPC配制技术的基础上,掺入矿渣组分,配制出新型的混凝土材料,并对该混凝土的力学性能、配合比以及养护条件等进行系统的研究.实验显示,该种混凝土具有较高的力学性能;存在一个最优配合比;热养护有助于改善RPC的微观结构,提高其力学性能.材料的微观结构致密,其CH的含量因二次火山灰反应已经很低.     

活性粉末混凝土的层裂性能研究

采用60%的超细工业废渣取代水泥制备了一种生态型的活性粉末混凝土(RPC),采用分离式霍普金森压杆装置对不同纤维掺量的RPC材料进行了层裂性能实验.研究得出了入射波强度和冲击次数对层裂过程中应力波传播的影响规律.按一维弹性波理论编写了入射压缩波和反射拉伸波在试件自由端附近相互作用的程序,计算出试件自由端附近拉应力的分布,由试件的层裂位置得到材料的层裂强度.结果表明,随着入射波强度的增加和冲击次数的提高,材料的拉伸损伤逐渐增加,反射拉伸波的强度逐渐降低.RPC材料层裂强度和破坏形态具有明显的应变率效应,层裂强度和破坏程度随着应变率的提高而增加.通过纤维的增强作用,层裂裂缝的宽度和深度都降低了.     

活性粉末混凝土拱极限承载力试验研究

进行了两根活性粉末混凝土(RPC)模型拱的L/4处单点加载的面内受力全过程试验,建立了考虑材料与几何双重非线性的有限元模型,有限元计算结果与试验结果吻合良好。通过与普通混凝土(RC)模型拱的受力性能的比较,对RPC模型拱荷载-竖直位移曲线、裂缝开展情况、截面应变和结构破坏模式等方面进行了分析。试验与有限元计算结果表明,RPC拱受力过程和破坏模式与RC拱相似,分为弹性阶段、裂缝开展阶段和钢筋屈服阶段,最终因出现4个塑性铰形成机构而呈塑性破坏,其极限承载力也可用极限分析法进行简化计算。RPC拱由于其材料性能优越,使其受力性能优于RC拱,在同级荷载下RPC拱裂缝的宽度约为RC拱的25%~50%;而RPC拱的开裂荷载、钢筋屈服荷载和极限承载力均较RC拱有明显的提高。在极限承载力相同的条件下,RPC拱的截面积与自重可以减小到RC拱的67%左右,表明RPC可有效减轻结构自重,提高拱桥跨越能力。     

活性粉末混凝土材料微观结构的研究现状

活性粉末混凝土作为新型超高强、高耐久的水泥基复合材料,在土木工程领域具有广阔的应用前景。然而,目前由于活性粉末混凝土材料与普通混凝土内部结构差异较大,其微观机理的研究尚不够深入,还难以为材料组成、制备技术以及材料宏观性能的进一步优化提供理论支持。总结了国内外学者利用MIP、BET、NMR、XRD、TGA、EDS、SEM以及ESEM等研究方法对活性粉末混凝土材料微观结构与机理的研究成果。并在此基础上,对活性粉末混凝土材料在组成、微观形貌以及孔结构等微观研究中存在的问题及其发展方向进行了分析与讨论。     

活性粉末混凝土高温后冲击压缩特性研究

利用分离式霍普金森压杆系统,分别对常温下、400℃、600℃及800℃高温过火后的RPC试样进行单轴冲击压缩实验.研究混杂纤维对高温过火后RPC材料抗冲击性能的影响规律.结果表明：常温下混杂纤维对RPC材料动态抗压强度和韧性均产生负混杂效应,但韧性指标降低幅度没有动态抗压强度明显.高温过火后,混杂纤维RPC 材料出现了塑性强化现象,动态抗压强度和韧性增加明显,抗冲击性能及材料完整性均优于单掺钢纤维RPC材料,出现正混杂效应.在研究范围内纤维最优体积掺量为：钢纤维2.0%、PVA 纤维0.1%.     

活性粉末混凝土冲击压缩性能实验研究

通过对活性粉末混凝土材料进行Hopkinson压杆冲击压缩实验,得到不同钢纤维含量的活性粉末混凝土在不同应变率下的应力-应变全曲线,并给出了不同应变率下材料的动态压缩强度和动态增长因子,实验结果表明,活性粉末混凝土具有应变率敏感性,钢纤维的掺入部分提高了材料的冲击压缩性能。     

活性粉末混凝土轴拉性能试验研究

应用自行设计的外夹式轴拉试验装置,对3种钢纤维体积率的活性粉末混凝土(RPC)试件进行了轴心受拉全过程试验.试验采用变截面弧形过渡的哑铃型试件,配合变厚度铜垫片,解决了外夹式试件易在端部产生应力集中的问题.试验结果表明,在普通万能试验机上不添加任何刚度辅助设施,能够测出钢纤维体积率Vf=1%、Vf=2%时的RPC轴拉应...     

国内结构混凝土疲劳性能研究现状

对国内结构混凝土疲劳性能的研究动态进行了较为全面详细的阐述。着重阐述了应用较多的钢筋预应力混凝土、高强混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土的疲劳研究,同时简单介绍了活性粉末混凝土和多孔混凝土疲劳性能的研究。通过对国内各类结构混凝土疲劳性能研究现状分析,以期对国内研究者以后研究混凝土疲劳性能有所帮助。最后提出研究结构混凝土在多重环境因素耦合作用下疲劳性能的必要性。     

橡胶粉对嵌锁密实水泥混凝土强度特性的影响分析

以嵌锁密实水泥混凝土为基础,掺加废旧橡胶粉,使其不仅具有橡胶粉混凝土的优点,同时能够解决橡胶粉水泥混凝土强度不足问题,并通过橡胶粉表面处理使嵌锁密实水泥混凝土与橡胶粉水泥混凝土能够有效结合。采用橡胶粉等体积置换部分砂(10%、20%、30%),分析橡胶粉掺量以及橡胶粉种类(表面改性和未改性)对水泥混凝土的抗压强度和抗弯拉强度的作用。分别应用线性模型、对数抛物线性模型、对数S-logistic模型分析混凝土强度在不同橡胶粉掺量下的变化。试验结果表明:橡胶粉掺量和种类对混凝土的强度有显著的影响,总体是随着橡胶粉掺量的增加强度降低;线性模型能够较好地反映强度随着未改性橡胶粉掺量的变化趋势;对数S-logistic非线性模型可以更加准确地模拟改性橡胶粉掺量对强度变化的影响。     

透水混凝土研究进展

针对透水混凝土的配合比设计、制备与性能研究进行综述。透水混凝土中存在大量开孔结构,透水性能优异,力学性能与透水性能是其主要性能指标,而耐久性差、尺寸稳定性不良等因素是透水混凝土发生破坏的主要原因,直接影响透水混凝土的大规模应用。回顾了透水混凝土原材料特性及配合比设计、搅拌与成型方式等对性能的影响;对透水混凝土的上述性能的研究现状进行分析总结,最后提出了透水混凝土研究的不足与建议。     

石粉对水泥-矿粉混凝土性能的影响

本文主要研究了石粉对水泥-矿粉混凝土的工作性、抗压强度、耐久性能(抗渗性能、抗碳化性能和抗冻性能)的影响,并利用孔结构微观分析对其进行了机理分析。研究表明:石粉应用于水泥-矿粉混凝土中,不仅可改善混凝土的工作性能,而且可提高混凝土的抗压强度,对混凝土的耐久性能(抗渗性能、抗碳化性能和抗冻性能)影响不大。     

酸沉降对混凝土耐久性的影响及研究进展

总结了近年来关于酸沉降对混凝土耐久性的影响及研究进展.从混凝土在酸性介质中发生腐蚀的热力学条件以及碳化作用、硫酸盐的腐蚀、酸腐蚀、H 和SO42-共同腐蚀方面阐述了酸沉降对混凝土的腐蚀机理;并通过一些典型试验,从模拟试验装置,室内外暴露试验、室内加速腐蚀试验、不同水泥基材料的抗腐蚀试验以及各种腐蚀程度预测公式方面阐述了主要的试验研究方法及重要的试验研究成果;总结了在评价混凝土酸蚀程度时使用的各种评价指标.酸沉降对混凝土耐久性影响的研究虽然取得了一些进展,但在室内加速腐蚀试验与自然腐蚀之间的相关性研究方面还比较欠缺,应加强这方面的研究.     

加气混凝土用铝粉的应用与制备

用干式球磨法生产加气混凝土用铝粉。根据加气混凝土的生产工艺,确定其对铝粉的性能要求。在加气混凝土用铝粉的生产工艺中,通过调整原料铝粉的粒度、助磨剂加入量和磨内滞留时间的工艺参数来控制铝粉的性能。通过实践及数据分析,确定最佳工艺参数:原料铝粉粒度d97=630￣280μm;助磨剂加入量在3.0%;铝粉磨内滞留时间为16.6￣19h。     

氯盐环境下混凝土耐久性研究进展

氯盐环境下混凝土结构的耐久性是沿海地区混凝土结构的一项关键指标,直接影响其正常使用寿命。从环境、材料、构件及结构4个层次系统论述了氯盐环境下混凝土耐久性的研究成果。分析认为当前的研究成果仍无法直接应用到实际工程中,还需继续研究。氯离子侵蚀环境和试件本身的受力状态应作为今后研究重点考虑的因素。     

高活性纳米金属铝的研究进展

综述了高活性金属粉,特别是高活性纳米铝粉的研究进展。详述了纳米铝粉的粒径对其熔点、表面氧化层厚度、氧化起始温度以及纳米铝粉的点火燃烧特性的影响,分析了高活性纳米金属铝目前存在的问题,指出了今后高活性纳米金属铝的研究方向。     

聚合物混凝土(PC)的研究进展

聚合物混凝土具有强度高,固化快,粘结性能好,耐腐蚀性能好等特点。其在建筑、交通、机械、水利等工程领域得到了广泛的应用,具有良好的研究价值和应用前景。论文介绍了聚合物混凝土的研究进展,提出将其作为一种新型的海洋工程材料。最后,指出了研究中存在的问题并展望了聚合物混凝土材料研究的方向,提出未来的研究要注重研发性能更好,成本更低,更加环保的新型聚合物混凝土材料。并实现材料性能与成本的优化设计。