纤维与聚合物复掺对活性粉末混凝土性能的研究

摘要

高强、高性能、良好耐久性的混凝土成为当今主要发展趋势。活性粉末混凝土（RPC）作为一种超高强水泥基材料具有良好的适应性。作为一种新型的水泥基复合材料，较传统水泥基材料的韧性有了明显的提高。收缩是混凝土材料固有的时变特性，是指试件在非荷载作用时体积的减少。收缩较大会引发混凝土结构的安全隐患。
　　本研究采用聚合物胶粉与玄武岩纤维复掺，研究其对活性粉末混凝土力学性能及干缩的影响，首先选择能对活性粉末混凝土工作性能改善较好的聚合物，确定聚合物和纤维的最佳掺量。在此基础上，研究不同养护制度对纤维聚合物活性粉末混凝土力学性能及干缩的影响，同时研究用石灰石粉和粉煤灰分别取代石英粉和硅灰制备活性粉末混凝土的可行性，以期使活性粉末混凝土成本降低，使其使用范围更为广阔。结果表明，两种聚合物胶粉（PVA和VAE）的使用均明显改善活性粉末混凝土的工作性能；聚合物胶粉能够提高活性粉末混凝土的抗折强度，使折压比增大，但抗压强度降低。其中聚合物PVA胶粉对活性粉末混凝土的改善效果更好，最佳产量为0.6％，抗折强度达到19.7MPa。在聚合物改性活性粉末混凝土中加入适宜掺量的玄武岩纤维，能够更好的提高活性粉末混凝土的抗折强度，抗压强度也有小幅度增加。当PVA掺量为0.6%，玄武岩纤维掺量为1%时，纤维聚合物活性粉末混凝土综合力学性能最佳；聚合物PVA单掺和与玄武岩纤维复掺都可以有效降低活性粉末混凝土的干缩，且试件的干缩随着聚合物和纤维掺量的增加而减小；热水养护可以有效提高试件早期的力学性能，降低其干缩，且试件力学性能和干缩随着温度的升高和养护时间的增加分别逐渐增加和降低。90℃热水养护2d试件，7d龄期抗压强度可达到122.4MPa，抗折强度24.5MPa；适宜掺量的石灰石粉可以有效抑制试样的干缩，标准养护条件下石灰石粉掺量大于20%抑制干缩效果较为明显，热水养护条件下石灰石粉掺量不宜超过40%。

目录

1 绪 论

1.1 活性粉末混凝土研究现状及应用

1.2 纤维和聚合物在活性粉末混凝土中的研究现状

1.3 石灰石粉在水泥基材料中的研究现状

1.4 养护制度对水泥基材料性能研究的现状

1.5 本课题研究目的和主要内容

2 原材料及试验方法

2.1 原材料

2.2 试验方法

3 聚合物和纤维对活性粉末混凝土性能的影响

3.1 聚合物掺量对RPC性能的影响

3.2 玄武岩纤维与PVA胶粉复掺对RPC性能的影响

3.3 玄武岩纤维的增强机理

3.4 本章小结

4 养护制度对纤维与聚合物复掺活性粉末混凝土性能的影响

4.1 养护温度与时间对纤维与聚合物复掺RPC力学性能的影响

4.2 不同养护制度下石灰石粉对纤维与聚合物复掺 RPC性能的影响

4.3 不同养护制度下粉煤灰对纤维与聚合物复掺 RPC力学性能的影响

4.4 粉煤灰与石灰石粉利用的经济性

4.5 本章小结

5 纤维与聚合物复掺活性粉末混凝土的干缩性能

5.1 干缩机理的概述

5.2 聚合物和纤维对RPC干缩性能的影响

5.3 养护制度对纤维与聚合物复掺RPC干缩性能的影响

5.4 石灰石粉对复掺聚合物纤维RPC干缩的影响

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献