矿物掺合料对活性粉末混凝土强度的影响

文章编号： 1 0 0 7 - 0 4 6 X( 2 0 l 4 ) 0 4 - 0 0 3 5— 0 4

:生慈建材

矿物掺合料对活性粉末混凝土强度的影响 E f f e c t o f Mi n e r a l Ad mi x t u r e s o n t h e S t r e n g t h o f Co n c r e t e Mi x e d w i t h Ac t i v a t e d P o w d e r

项红梅，刘数华z,高志扬z ( 1 .随州市公路管理处，湖北随州 4 4 1 3 0 0;2 .武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉 4 3 0 0 7 2 )

摘

要：论述了活性粉末混凝土的发展、制备机理及性能。通过试验分析了硅灰、粉煤灰、石灰石粉、碱活性石粉

及玻璃粉等矿物掺合料对活性粉末混凝土强度的影响。研究结果表明：硅灰具有很高的活性，是制备活性 粉末混凝土的必备组分；粉煤灰和石灰石粉的掺入会导致一定的强度损失，但掺量较低时，强度降幅较小；

碱活性石粉和玻璃粉因为组分中含有大量的无定形 S i O,而具有较强的水化活性，对活性粉末混凝土强度的贡献更大，掺量为 2 0%时强度最高。 关键词：活性粉末混凝土；强度；矿物掺合料

中图分类号：T U4 2+ 3

文献标志码：A

O 前言 随着现代科技发展的日新月异，人们对混凝土技术提出了更高的要求，增加了组分的细度和反应活性的活性粉 末混凝土 ( R e a c t i v e P o w d e r C o n c r e t e )的研究和应用应运

年获得美国 P C I学会两年一届的“第十届桥梁竞赛奖”, 并被誉为“未来的桥梁”[ 3 1。

1 活性粉末混凝土的制备原理 活性粉末混凝土是一种超高强度、高韧性、高耐久性、 低孔隙率、体积稳定性良好的水泥基复合材料。其基本制 备原理是f 4 _ 5 1:尽量使组成材料均匀，且充分提高其细度和活性，以极低的水胶比使得材料内部的缺陷 (孔隙和微裂

而生。它是在继高强度、高性能混凝土之后，于1 9 9 3年由 法[￣ B o u y g u e s公司研制成功的一种超高强、低脆性、耐久 性优异，并具有广阔应用前景的新型超高性能混凝土…。

由于活性粉末混凝土具有优异的力学性能及耐久性能， 很快在市政、海洋、国防

、水电、桥梁等领域获得广泛应

缝)减到最少，从而获得超高强度和高耐久性。根据抗压 强度的不同，活性粉末混凝土可以分为 R P C 2 0 0和 R P C 8 0 0 两个级别，抗压强度分别可以达到 2 0 0 M P a和8 0 0 M P a[ 6]。 目前，R P C 2 0 0已在工程中应用，R P C S 0 0则处在实验室研制阶段。

用并大力推广。加拿大魁北克省谢尔布鲁克市于 1 9 9 7年建造了世界上第一座活性粉末混凝土人行桥。该桥跨度 6 0 m,桥面宽 4 . 2 m。桥面板厚 3 0 mi l l,每隔 1 . 7 m设置高7 0 m m的加劲肋。桁架腹杆是直径为 1 5 0 m m、壁厚为 3 m m的不锈钢管、内灌 R P C 2 0 0。下弦为活性粉末混凝土双梁，梁高 3 8 0 m m;均按常规混凝土工艺预制。每个预制段长1 0 m、高 3 m,运到现场后用后张预应力拼装而成l 2 1。 L a f a r g e公司采用活性粉末混凝土材料在美国爱荷华州建造

相比普通混凝土，活性粉末混凝土所用原材料有所不同，主要有以下几种：①优质水泥；②级配良好的石英砂； ③硅灰；④高效减水剂。对韧性要求较高时，还需要掺入微细钢纤维。活性粉末混凝土的制备技术主要有：①提高

了M a r s H i l l桥。该桥为单跨桥梁，长 3 0 . 4 8 m,由 3根梁 承载。由于完全采用活性粉末混凝土材料建造，该桥 2 0 0 6

材料匀质性，减少内部缺陷；②优化颗粒级配，提高拌合物的密实度；③凝固后进行热养护，改善其微观结构；

基金项目：国家自然科学基金项目 ( 5 1 2 0 8 3 9 1 ):湖北省公路管理局 (公路行业)科技项目

4/ 2 0 1 4粉煤灰

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