严寒地区高速铁路RPC-130活性粉末混凝土材料应用

高速铁路电缆槽盖板采用RPC-130活性粉末混凝土,活性粉末混凝土是高技术、高成本混凝土,它具有的高强度、高耐久性、高耐候性等特点,优于任何混凝土。通过对活性粉末混凝土配合比优化,调整活性粉末混凝土材料构成,使活性粉末混凝土用料大众化、工艺简单化、成本经济化,对活性粉末混凝土材料推广和应用具有十分重要意义。     

粉煤灰活性粉末混凝土配合比设计

通过理论计算与试验优化了粉煤灰活性粉末混凝土的最佳配合比,在此基础上采用正交试验进一步研究了水泥、粉煤灰、石英砂这三种配合比因素对粉煤灰活性粉末混凝土抗压强度的影响。优化和确定了粉煤灰活性粉混凝土配合比,为其性能的进一步改善或者根据使用要求进行材料设计提供依据。     

基于力学性能的活性粉末混凝土配合比设计

利用正交实验、Dinger-Funk连续分布理论等进行活性粉末混凝土(RPC)配合比设计,探究了不同配合比设计方法所制备的活性粉末混凝土的物理力学性能。研究结果表明,活性粉末混凝土的力学性能是物理堆积和化学反应的共同作用,单纯利用紧密堆积原理无法制备出高强度的活性粉末混凝土;对惰性材料含量较多的多组分材料应用Dinger-Funk连续分布理论,很难制备出力学性能优异的RPC材料;利用石英砂的紧密堆积+粉体材料的Dinger-Funk连续分布理论模型,再控制适当的砂胶比,可以配制出力学性能更优的活性粉末混凝土;影响RPC抗折强度和抗压强度的因素不同,RPC抗折强度和抗压强度不存在正相关的关系。     

掺超细水泥的新型活性粉末混凝土

在遵循活性粉末混凝土(RPC)基本配制原则的基础上进行改进,采用超细水泥制备活性粉末混凝土,并进行了配合比试验和构件成型试验,讨论了不同钢纤维掺量对材料受弯性能的影响.试验结果表明,超细水泥完全可以取代硅粉制备活性粉末混凝土.在制备活性粉末混凝土时,可以只采用超细水泥而不添加其他掺合料制备活性粉末混凝土;也可以将超细水泥与适量矿渣等掺合料混掺,保证甚至提高材料的强度;为进一步提高材料的经济性,还可以用大量普通水泥与少量超细水泥混掺的方式制备活性粉末混凝土.工程试验表明,超细水泥活性粉末混凝土适用于施工,并可用于现浇结构.     

活性粉末混凝土(RPC)配合比优化试验及计算

通过配制19组70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm的活性粉末混凝土(RPC)立方体试块,研究了水胶比、硅灰、矿渣粉、减水剂掺量、钢纤维体积掺量及聚丙烯纤维体积掺量对活性粉末混凝土的强度和流动度的影响。依据试验结果确定出强度和流动性较好的活性粉末混凝土最佳配合比,并提出了配合比计算公式,为活性粉末混凝土的应用提供参考。     

活性粉末混凝土抗压强度影响因素研究

活性粉末混凝作为一种新型混凝土材料,力学性能优异,有着广阔的应用前景。采用正交实验的方法,针对水胶比、硅灰掺量及矿渣掺量三因素设计正交实验,分析三因素对活性粉末混凝土的28d抗压强度的影响,在此基础上确定对其28d强度具有显著影响的因素,作为活性粉末混凝土配合比设计中应重点关注因素。     

基于新规范的活性粉末混凝土配合比研究综述

根据GB/T 31387—2015活性粉末混凝土标准,结合国内外学者的研究成果,对活性粉末混凝土的配合比做了综合论述,讨论了水胶比、硅灰、粉煤灰、石英砂、外加剂等对活性粉末混凝土力学性能的影响,得出了一些有价值的结论。     

养护制度对活性粉末混凝土强度影响机理研究

活性粉末混凝土(RPC)是超细粒聚密材料与增强材料经热合工艺制备的超高性能混凝土,其制备工艺尤其是养护制度对其力学性能有较大的影响。本文系统研究了不同养护制度下活性粉末混凝土强度的变化并对影响机理进行了探讨。试验结果表明:在相同配合比和工艺条件下,相对于标准养护,采用热养护、尤其是200℃干热养护的抗折强度和抗压强度有大幅提高。在对其微观结构与水化产物分析的基础上,揭示了活性粉末混凝土超高强度的形成机理。     

紧密堆积理论在设计活性粉末混凝土中的应用

根据紧密堆积理论和原材料的粒径理论分布值,应用Dinger-Funk方程设计出不同分布模数下的粉末混凝土配合比,并对活性粉末混凝土的物理力学性能进行了测试。结果表明应用紧密堆积理论设计活性粉末混凝土是可行的。     

粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土配合比及力学性能试验

对粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土和普通石英砂活性粉末混凝土做了对比配合试验。基于骨料紧密堆积理论和最小需水量法,初步设计配合比并进行试验研究,讨论了粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土的配合比和力学性能,得到粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土较优配合比。试验结果表明,基于骨料紧密堆积理论和最小需水量法可以获得较合适的粒化高炉矿渣RPC配合比。粒化高炉矿渣紧密堆积密度略低于石英砂,但经过合理的配合比设计后,粒化高炉矿渣RPC可以具有优于石英砂RPC的力学性能;砂胶比对粒化高炉矿渣RPC的抗压强度影响较大,可以通过减少砂胶比和增加硅灰掺量来改善粒化高炉矿渣RPC的性能。     

复掺纤维对RPC高温后力学性能及超声规律的影响

为了提高活性粉末混凝土(RPC)的力学性能并改善其高温爆裂性,在RPC中将0.3%、0.4%聚丙烯纤维(PP)和0、1%、2%、3%钢纤维(S)组合复掺,共设计8组试件,养护并模拟火灾试验,统计试件在高温(200、400、600℃)作用下的爆裂情况,研究复掺纤维对高温后RPC的抗折和抗压强度、强度损失率、折压比的影响,抗压强度、受火温度与超声波速的规律,确定两种纤维的最佳配合比。结果表明:掺入PP可以改善RPC高温爆裂;RPC抗折、抗压强度、折压比及超声波速随受火温度升高均呈先上升再下降的趋势,复掺入S可提升RPC的抗压、抗折强度和折压比;当S与PP掺量分别为1%与0.3%、2%、0.4%时,RPC未爆裂且强度较高,超声波速与抗压强度的相关性也较高。     

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。     

活性粉末混凝土配比试验研究

研究减水剂品种及成型技术对活性粉末混凝土（RPC）强度的影响,考察水胶比、粉煤灰、硅灰、石英粉以及钢纤维掺量对RPC的抗折、抗压强度及流动度的影响规律.结果表明,采用粉煤灰替代部分水泥,可以改善RPC的流动度及强度,在热水养护下,可配制出抗压强度超过200MPa的活性粉末混凝土.     

硅灰和粉煤灰在200 MPa活性粉末混凝土中的应用机理

活性粉末混凝土(RPC)由于具有超高强度、韧性及耐久性而得到快速推广应用。采用0.14的极低水胶比制备200 MPa的RPC,并测试硅灰和粉煤灰对RPC强度和微结构的影响。研究结果表明:RPC的强度随着硅灰掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,随着粉煤灰掺量的增加而减小,适量的硅灰掺量和较小的粉煤灰掺量有助于RPC获得较高的强度。硅灰和粉煤灰均具有较高的填充效应和火山灰活性,其活性二氧化硅可与氢氧化钙水化生成水化硅酸钙,尤其是颗粒极细的硅灰,可大幅改善浆体微结构,提高RPC的强度。     

活性粉末混凝土配制技术的试验研究

首先研究了各种减水剂和配合比设计对活性粉末混凝土(RPC)性能的影响。试验对水胶比以及硅灰、粉煤灰、磨细石英粉和钢纤维等原材料的掺配比例对RPC的抗折强度、抗压强度和流动性的影响规律进行了研究。结果显示,掺入粉煤灰取代部分水泥用量,可较好地改善RPC的强度和工作性能。最后提出了一种通过热水养护,抗压强度可以超过200MPa的超高强混凝土。     

超高性能混凝土结构的设计方法

鉴于中国有关活性粉末混凝土RPC制品方面的国家标准《活性粉末混凝土》（GB/T 31387—2015）已于2015年颁布执行,但目前尚无活性粉末混凝土结构设计规程,结合湖南省工程建设地方标准《活性粉末混凝土结构技术规程》（简称规程）的编制,对超高性能活性粉末混凝土结构的主要设计方法进行了讨论,并介绍了《规程》主要内容及若干设计考虑,通过分别引入钢纤维影响系数β_v,β_p,β_w,β_B,并基于可靠度分析得到了RPC构件抗剪承载力、抗冲切承载力、裂缝宽度、刚度计算公式。研究结果表明:RPC轴心抗压强度及轴心抗拉初裂强度标准值分别为对应立方体抗压强度的0.7倍及0.047倍;轴心抗拉强度与纤维体积掺量、纤维形状参数相关,钢纤维对轴心抗拉强度的影响系数为0.15;RPC100~RPC180弹性模量取值在40.0~48.6 GPa之间;《规程》偏安全地不考虑受拉区活性粉末混凝土抗拉作用对抗弯承载能力的贡献。     

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。     

钢纤维掺量对RPC抗压强度影响的试验研究

设计了6组钢纤维掺量的RPC试件,进行抗压强度试验,建立了钢纤维掺量与RPC抗压强度之间的定量关系式,研究结果表明：在水胶比较低时,钢纤维对RPC抗压强度的增强效果随钢纤维掺量的增大而增大;在水胶比较高时,钢纤维的掺量变化对RPC抗压强度几乎无增强作用,另外,对最佳配合比进行了调整。     

预制道面板用活性粉末混凝土性能的影响研究

为了探究主要原材料对适用于预应力预制道面板的活性粉末混凝土(RPC)强度的影响,针对适用于预应力预制道面板的RPC配合比,以水胶比、钢纤维掺量、减水剂掺量为变量,在标准养护和70℃水中养护的条件下,制作了不同配合比RPC试件,进行了抗压强度和抗折强度试验研究。研究结果表明:在一定范围内,RPC试件的强度随着水胶比的增大而降低,随着钢纤维掺量的增加而提高,当减水剂掺量为1.7%~1.9%时存在最大值;综合考虑和易性和强度的要求,建议预应力预制道面板用RPC的最佳配合比为水胶比0.19、钢纤维掺量6%、减水剂掺量1.8%。     

活性粉末混凝土材料性能与配制技术的试验研究

通过水泥相容性及抗压强度试验,确定了合适的减水剂和硅灰品种,考察了水胶比和硅灰掺量对胶凝材料流动性的影响,研究了水胶比、粉煤灰、硅灰、石英粉、纳米硅以及钢纤维掺量、养护制度对RPC流动性及抗压强度的影响规律.试验结果表明,采用适当比例的硅灰、粉煤灰和纳米硅,可以提高RPC的流动性及强度;RPC中加人缓凝剂,延缓了拌合物的凝结时间,提高了试件浇筑的密实度,从而提高了RPC的强度;特别是纳米硅的加入,明显改善了RPC的流动性,在蒸压养护制度下,得到了立方体抗压强度为167 MPa的活性粉末混凝土.