文档介绍：活性粉末混凝土(RPC)配合比设计(建筑与土木工程学院土木工程系土木工程专业文扬健)(学号:1999102220)内容提要:本试验主要是为RPC井盖提供一种基质材料,通过“正交试验”,在已定的各因素和水平中,找出影响RPC抗折、抗压强度的主要因素和水平,从而配置出最优配合比。关键词:活性粉末混凝土,超高强混凝土,蒸养教师点评:活性粉末混凝土(RPC)国外在上世纪90年代发展起来的一种新型混凝土,RPC200拥有超高耐久性、高强度的特点:抗折强度和抗压强度分别达到40MPa和200MPa以上。但由于制备RPC的原材料中硅灰和标准砂价格昂贵,所以限制其发展。该研究尝试用价格较低的材料制备出高性能的活性粉末混凝土,试验效果良好。该生研究思路清晰,总结归纳能力较强,阅读大量文献,对RPC的发展有较好的哦理解,理论基础扎实。但是由于时间问题,未能完成掺入钢纤维的RPC实验,这对于实际的应用有一定的影响。(点评老师:邢锋教授)第一章前言随着社会科技的高速发展,混凝土技术也得到了很大的发展,高性能混凝土的应用也越来越广泛。然而,材料具有优越的性能,不仅取决于其组分的质地,还要取决与另外一个重要的因素:致密、均匀的内部结构。作为非均匀多孔的混凝土,其性能的提高有赖于其均匀性的改善和空隙率的降低【1】。活性粉末混凝土(RPC)是续高强度、高性能混凝土之后,于二十世纪由法国布伊格(Bouygues)公司研究出来的一种超高强,低脆性、耐久性优异的超高强混凝土。它是由级配良好的石英细砂、水泥、石英粉、硅灰、高效减水剂组成,为了提高RPC的韧性和延性可以掺入钢纤维【2】。在RPC的凝结、硬化过程中可以采取适当的加压、加热等成型养护工艺。由于其组分中粉末的含量和活性的增加而被成为活性粉末混凝土。1998年8月,在加拿大的高性能混凝土及活性粉末混凝土国际研讨会上,就RPC的原理、性能和应用进行了广泛而深入的讨论。与会专家一致认为:作为一种新型混凝土,RPC具有广阔的前景。【3】在短短几年里,RPC在国外已经应用到许多领域,如:在加拿大Sherbrooke。建造了一座跨径60m的人行天桥,法国一核电站用RPC生产了大量核废料容器。而国内对RPC还是处于研究阶段,尽管在实验室能够制作出与国外强度接近的RPC,但是RPC中的硅灰和标准砂价格昂贵,出于经济方面的原因。真正用在工程中RPC是很少的。国内,由于马路上的铸铁砂井盖被盗而引起的意外时有发生。鉴于此,本院曾经用HSC(高强混凝土)作为基质,制作砂井盖。但是HSC的强度不够高,尤其是抗折强度,所以当时的沙井盖厚度较大,约6cm,无法与现有的沙井套用。由于RPC强度高,耐久性好,在RPC掺入用量不大钢纤维能大幅提高其抗折强度(可以达到40Mpa以上),固用RPC制作成井盖从力学上是可行的。本试验目的在于用其它价格低廉的粉末掺和料部分代替RPC中价格昂贵的硅灰和用河砂代替标准砂,同时达到强度方面的要求,又符合经济的要求。:【4】自从1824年硅酸盐水泥问世以来,以其为胶凝材料的混凝土,尤其是钢材与混凝土的1复合,至今已经成为各种基础设施必不可少的复合型建筑材料。但是直到20世纪70年代,。这种强度的混凝土逐渐不能满足人们对一些建筑形式(大型和超大型结构)强度的需要,如:高层建筑,长大跨桥梁以及海上石油钻井平台。所以多年来,混凝土界的研究者们主攻发展高强度、低渗透性的混凝土材料。70年代后,生产出抗压强度达到100Mpa的高强混凝土,这主要得益于高效减水剂和硅粉等掺合料的广泛应用。由于这种混凝土有着很高的强度,所以用于浇筑构件,能使构件断面尺寸减小,从而在等强度的情况下,减少构件的重量。但是,高强混凝土随着日益广泛的应用,一些问题渐渐暴露出来,就是自身收缩大。这是由于高强混凝土在早期的弹性模量随着强度的增大而增大,同时变形受约束的应力松弛作用(徐变)还减小,因此导致比它中低强度的混凝土更易开裂。其中,硅粉掺量越多,水胶比越低的高强混凝土,早期强度发展越迅速,开裂和强度倒缩(特别是对微裂缝敏感的劈裂抗拉强度)现象也越为明显。典型的例子是美国的混凝土桥面板在70年代普遍开裂,为了延长其寿命转向使用更高强度的混凝土进行翻修,但是根据1995年全国公路研究计划的调查结果,表面约有10万座桥梁的桥面板,在混凝土浇筑后一个月内就出现了间隔1~3m的贯穿性裂缝。为了避免上述问题的产生,一方面许多国家的规范将硅粉的掺量控制在10%内,但是这样便会制约了水胶比降低的程度,直接限制了强度的提高;另一方面,将一定掺量的钢纤维掺入硅粉混凝土以控制其开裂,取得一定的效果。然而,在粗骨料仍然存在于混凝土当中的情况下,钢纤维的这种“架桥”作用受到限制,同时,长的钢纤维又