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活性粉末混凝土RPC、水泥蓋板專用料、鋼纖維混凝土

發(fā)布時(shí)間：2013年8月13日   |   閱讀次數(shù)： 797

活性粉末混凝土RPC、水泥蓋板專用料、鋼纖維混凝土

定義：活性粉末混凝土，是20世紀(jì)90年代開發(fā)出的超高強(qiáng)度、高韌性、高耐久性、體積穩(wěn)定性良好的新型材料。能夠使薄弱的界面得到大幅度加強(qiáng)，使斷裂能提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，成為一種高強(qiáng)度、高韌性、低孔隙率的混凝土材料。主要應(yīng)用于橋梁等建筑工程。

　　活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，以下簡(jiǎn)稱RPC）是繼高強(qiáng)、高性能混凝土之后，出現(xiàn)的一種力學(xué)性能、耐久性能都非常優(yōu)越的新型建筑材料。
　　RPC是在20世紀(jì)90年代同法國(guó)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)研究出的新型超高性能材料。它是在DSP(Densified System containing ultra-fine Particles)材料與纖維增強(qiáng)材料相復(fù)合的高技術(shù)混凝土。根據(jù)其組成和熱處理方式的不同，這種混凝土的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到200MPa 至800MPa；抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到20MPa至50MPa；彈性模量為40Gpa至60Gpa；斷裂韌性高達(dá)40000J/m2，是普通混凝土的250倍，可與金屬鋁媲美；氯離子滲透性是高強(qiáng)混凝土的1/25，抗?jié)B透能力極強(qiáng)；300次快速凍融循環(huán)后，試樣未受損，耐久性因子高達(dá)100%；預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土梁的抗彎強(qiáng)度與其自重之比接近于鋼梁。RPC在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用可以解決目前的高強(qiáng)與高性能混凝土抗拉強(qiáng)度不夠高、脆性大、體積穩(wěn)定性不良等缺點(diǎn)，同時(shí)還可以解決鋼結(jié)構(gòu)的投資高、防火性能差、易銹蝕等問題。

優(yōu)點(diǎn)：
　　從工程應(yīng)用角度來看，活性粉末混凝土有以下的優(yōu)點(diǎn)：
⑴ RPC可以有效地減輕結(jié)構(gòu)物的自重。
　　RPC具有很高的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以采用更薄的截面或具有創(chuàng)新性的截面形狀，從而使結(jié)構(gòu)自重比普通混凝土結(jié)構(gòu)輕得多。
⑵可以大幅度提高結(jié)構(gòu)物的耐久性。
　　RPC材料減小了界面過渡區(qū)的厚度與范圍。骨料粒徑的減小，其自身存在缺陷的機(jī)率減小，整個(gè)基體的缺陷也減少。RPC十分密實(shí)，孔隙率極低，它不但能夠阻止放射性物質(zhì)從內(nèi)部泄漏，而且能夠抵御外部侵蝕性介質(zhì)的腐蝕，從整體上提高了體系均勻性、強(qiáng)度和耐久性。
⑶采用RPC設(shè)計(jì)的構(gòu)件。
　　從而極大地減少箍筋和受力筋的用量，甚至可以不設(shè)置箍筋。
⑷RPC結(jié)構(gòu)的高耐久性。
　　極大地減少或免除了維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)了使用壽命，因而具有很高的性能價(jià)格比。
⑸RPC材料的高韌性和結(jié)構(gòu)自重的減輕
　　有利于提高結(jié)構(gòu)的抗震和抗沖擊性能。
⑹RPC材料的耐高溫性、耐火性
　　RPC材料的耐高溫性、耐火性以及抗腐蝕能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼材。
　　由上述RPC材料的優(yōu)點(diǎn)可以看出，采用RPC材料可以延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命，免除維護(hù)費(fèi)用，降低工程建設(shè)和使用的綜合造價(jià)。

技術(shù)性能指標(biāo)：
　　RPC材料技術(shù)性能
　　RPC材料的突出技術(shù)性能主要表現(xiàn)在硬化體的高強(qiáng)度、高韌性、高耐久性，拌合物的良好施工性能，原材料組成的環(huán)保性能。
一、力學(xué)性能
　　RPC材料的強(qiáng)度可按抗壓強(qiáng)度分為200MPa級(jí)、500MPa級(jí)和800MPa級(jí)。200MPa級(jí)的RPC材料已在工程中應(yīng)用，500MPa級(jí)尚處在試驗(yàn)室研究階段，800MPa級(jí)RPC材料則處在試驗(yàn)室試配階段。不同強(qiáng)度等級(jí)的RPC所用的原材料與生產(chǎn)工藝有較大的差異。RPC材料同HPC相比，顯著的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、韌性大,抗拉強(qiáng)度尤為高。200MPa級(jí)RPC材料的抗壓強(qiáng)度為170-230MPa，是高強(qiáng)混凝土的2-4倍，同時(shí)具有很高的變形能力?？拐蹚?qiáng)度為20-40MPa，是高強(qiáng)混凝土的4-6倍，摻入纖維后拉壓比可達(dá)1/6左右。
　　該強(qiáng)度級(jí)別的RPC材料斷裂韌性高達(dá)20000-40000J/m-2,比普通混凝土與高強(qiáng)混凝土高出100倍，可與金屬鋁媲美。
　　加拿大的工業(yè)化試驗(yàn)表明：優(yōu)選的地方材料通過混凝土攪拌車或固定攪拌機(jī)可生產(chǎn)200MPa級(jí)RPC材料。
二、耐久性能
　　RPC材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密、缺陷少，因此具有很高的耐久性。加拿大Quebec省Sherbrooke市中心的世界上第一座RPC結(jié)構(gòu)橋梁（行人/自行車橋）所用的200MPa級(jí)RPC材料耐久性試驗(yàn)表明：300次快速凍融循環(huán)(最高溫度4℃、最低溫度-18℃、溫度變化速度6℃/h)后，試樣未受損，耐久性因子高達(dá)100%；RPC板的50次含除冰鹽的凍融試驗(yàn)結(jié)果，重量損失率平均低于8g/M2，而Quebec省的允許標(biāo)準(zhǔn)為600g/M2，因此可忽略不計(jì)；測(cè)定的氯離子滲透性在6-9庫侖間波動(dòng)，而30MPa普通混凝土的氯離子滲透性為5000庫侖、80MPa高性能混凝土的氯離子滲透性為約500庫侖，由此可見它的抗?jié)B透能力非常好，能有效地阻止有害介質(zhì)的侵入。600次快速凍融試驗(yàn)RPC試件的動(dòng)彈性模量無損失、質(zhì)量無損失。
三、施工性能
　　RPC拌和物不僅流動(dòng)性好，而且粘聚性良好，在運(yùn)輸、澆注和搗實(shí)過程中不發(fā)生離析現(xiàn)象。在窄小的模板內(nèi)和鋼筋間隙的通過性能良好，澆注后不需要振搗。
四、環(huán)保性能
　　RPC材料具有良好的環(huán)保性能。分別采用RPC材料、鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土的同等抗彎能力的工字型梁，截面尺寸如圖3所示，可見RPC材料所制成的構(gòu)件截面尺寸可等同于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。表1給出了同等承載力條件下， 30MPa引氣型普通混凝土、60MPa的HPC及RPC材料的等效體積、水泥用量、生產(chǎn)水泥過程CO2排放量及骨料用量。由表1可見，同等承載力條件下RPC材料的水泥用量幾乎是普通混凝土與HPC的1/2，因此同等量水泥生產(chǎn)過程CO2排放量也只有一半左右。生產(chǎn)過程不可再生的自然資源骨料的用量RPC材料只占HPC與30MPa混凝土的1/3與1/4。
包裝與貯存：
★ 50kg/袋，宜在室內(nèi)陰涼、干燥、通風(fēng)處保存，可在零度以下環(huán)境中存放。

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