正交试验方案下活性粉末混凝土的力学性能和耐久性研究

摘要

活性粉末混凝土，简称RPC，是一种新型的高性能水泥基复合材料，它具有强度高、韧性好、耐久性好、体积稳定性良好等特性，通过代替传统的混凝土，可以使结构轻型化，结构跨度提高，改善结构耐久性。通常RPC中掺入活性粉末、钢纤维和高效减水剂，配制及成型时通过特殊的养护工艺而使得成本比较高。通过试验设计，对配比进行优化，最终降低成本，对RPC的工程应用有十分重要的意义。
　　本论文通过正交试验方法，采取常规的搅拌和养护方式对RPC的力学性能进行研究分析，通过扫描电镜和 X衍射对试块耐久性进行了微观分析，最终为工程实际应用提供了一些资料和建议：
　　1)通过正交试验方法发现，水胶比、减水剂和钢纤维掺量对强度的影响较大；由于活性的原因，试验中矿渣粉对强度的影响很小。
　　2)胶砂比对强度影响较小，将其控制在1.0~1.1左右；减水剂掺量对抗压强度影响较大，掺量宜控制在1％~2%；水胶比对强度影响很大，特别是抗压强度，宜控制在0.18左右；钢纤维掺量在1%~1.6%时，其强度增长不明显，同时浆体会变得粘稠，建议掺量在1.6%左右；硅灰具有很好的活性，取代矿渣粉后，其强度稳定在了一定范围。试验最终获得一组抗压强度达130MPa，抗折强度达53MPa的RPC配比。
　　3) RPC130配比方案有很好的抗冻融和抗硫酸盐侵蚀性能，对其进行扫描电镜和X衍射分析，发现RPC微观结构的密实度很高，且易腐蚀的成分很少，这使得RPC具有很高的强度和耐久性。

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1绪论

1.1研究的背景及意义

1.2配制原理及技术要点

1.3活性粉末混凝土的研究和应用现状

1.4论文主要研究内容

2试验原材料及方案选取

2.1试验原材料选取

2.2试验方案及配合比选取

2.3试件制作及养护

2.4力学性能试验及加载方式

2.5活性粉末混凝土耐久性试验方案

2.6活性粉末混凝土的微观分析及意义

3 正交试验方案下活性粉末混凝土配比设计试验研究

3.1活性粉末混凝土的试块破坏形态

3.2试验搅拌方式的选取

3.3正交试验方案的选取及试验结果处理

3.4本章小结

4活性粉末混凝土的力学性能及配比优化试验研究

4.1砂子的掺量变化对RPC力学性能的影响研究

4.2高效减水剂的掺量变化对RPC力学性能的影响

4.3水的掺量变化对RPC强度影响

4.4硅粉取代矿渣粉对RPC强度的影响

4.5钢纤维的掺量变化对RPC强度影响

4.6本章小结

5活性粉末混凝土的耐久性测试分析研究

5.1试验配比选取

5.2 RPC高强度和高耐久性机理

5.3 RPC冻融循环试验研究

5.4 RPC抗硫酸盐侵蚀试验研究

5.5本章小结

6活性粉末混凝土的微观性能分析研究

6.1 RPC抗冻融试块的微观分析

6.2 RPC抗硫酸盐侵蚀试块的微观分析

6.3本章小结

7总结与展望

7.1论文结论

7.2存在问题及展望

致谢

参考文献