天然硅质掺合料活性粉末混凝土研究

摘要

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简称RPC)是一种超高强、低脆性、耐久性优良的新型水泥基复合材料，具有广阔的工程应用前景。但是由于其较严格的配制技术和较高的配制成本限制了其在实际工程中的应用。本文在RPC中引入第六组分--一种天然硅质掺合料--硅微粉，采用硅微粉部分取代硅灰的方法，设计配制出了性能良好的活性粉末混凝土，降低了RPC的配制成本，简化了RPC的生产工艺，积极促进了RPC的推广应用。
　　 本文先简单的研究了硅微粉的火山灰性能和需水性，然后进行了硅微粉RPC的配制试验研究，并在此基础上研究了所得RPC的力学性能、耐久性和体积稳定性。研究结果表明：(1)硅微粉能够很好的改善RPC的工作性能，在水胶比0.22时，硅微粉取代硅灰40％，可以使浆体流动度提高到163mm，28d龄期抗压和抗折强度达到128.6MPa和20.90MPa；(2)钢纤维掺量对RPC增韧效果影响显著，体积掺量2～3％时，28d龄期抗折强度提高近5MPa，并且具有较好的工作性；(3)养护制度对RPC强度的发展具有显著的影响，热水养护比标准养护更能发挥矿物掺合料的性能，RPC在热养护下强度增长显著；(4)掺硅微粉RPC经过热养护后，120天的体积收缩率为250～300×10-6；氯离子渗透实验，抗冻试验和硫酸盐侵蚀试验结果良好，具有优异的体积稳定性和耐久性能。
　　 本文同时进行了掺硅微粉RPC的生产成本经济分析，并成功的将之应用到了高铁客运专线中工程。掺硅微粉RPC在工程和结构材料上具有广阔的应用前景，对于RPC的推广应用具有积极意义。