活性粉末混凝土耐碱性能的试验研究.pdf

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1、广东建材2016年第2期材料研究与应用活性粉末混凝土耐碱性能的试验研究陶仁成(广州华隧威预制件有限公司)【摘要】本文对活性粉末混凝土耐碱性能进行了试验研究，通过对力学性能和微观测试，发现随着龄期的增长，RPC材料的强度不断降低，聚合物改性的RPC材料的强度则是先升高后降低，但降低的幅度要小于未改性的RPC材料，聚合物可以改善RPC材料的耐碱性能。【关键词】活性粉末；混凝土：耐碱性能活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete，以下简称RPC)是由世界最大的营造公司之一法国布伊格(Bouygues)公司以Pierre

2、Richard为首的研究小组在1993年率先研发成功的一种超高强、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好的水泥基复合材料[卜引。RPC的抗压强度高达200～800MPa，抗折强度为25～150卿a，断裂能可以达到40000J／mz，是普通混凝土的300倍，具有广泛的应用前景阳]。由于RPC具有优良的力学性能和耐久性能，因此经常被应用于一些极端的恶劣环境中，包括酸性环境和碱性环境，为此对RPC材料的耐酸碱性能进行研究是非常必要的。本文主要对RPC材料的耐碱性能进行了试验研究。1原材料及试验方法1．1原材料水泥采用华润水泥公司广西平南厂生产

3、的P042．5水泥，其化学成分及物理性能见表1。硅灰选用挪威埃肯硅灰，SiO：含量大于95％，比表面积介于18000～22000m2／kg(采用氮吸附法即BET法测定)。石英砂粒径范围为0．25～O。65mm，密度2．599／cm3。高效减水剂为BASF公司生产的聚羧酸减水剂母液，减水率30％以上。钢纤维为山东三利牌钢纤维，直径0．2mm，长度13mm。聚合物为德国瓦克公司的7016F可再分散乳胶粉。1．2试验方法1．2．1试件制作本试验按照表2的配合比，成型3种水泥基复合材料进行耐碱性试验。普通水泥砂浆试件成型参照GB／T176

4、71—1999《水泥胶砂强度检测方法》的规定进行。RPC材料与聚合物改性RPC材料的具体成型步骤如下：先将称量好的硅灰、水泥和石英砂干拌3min；再将称好高效减水剂和聚合物溶入水中加入，同时均匀加入钢纤维，搅拌3min；搅拌完毕后，装模。本试验采用40mm×40mm×160mm试模，装模时分两层装，装完第一层后在水泥胶砂振动台上振动120次后装第二层，全部装完后再在水泥胶砂振动台上振动120次刮平成型。每种配合比试件都成型足够的试件。普通水泥砂浆(C系列)试件成型后都放入标准养护箱中进行标准养护，28天后取出一组，在表干状态下测定

5、抗压、抗折强度值作为基准值，其余试件放在0．1mol／LNaOH溶液中表1水泥化·爹组成A物理橙曲霞一15—材料研究与应用广东建材2016年第2期浸泡，浸泡龄期分别为28d、60d以及90d，到龄期后在表干状态下测得此时的抗压、抗折强度值；RPC材料(R系列)与聚合物改性RPC材料(P系列)试件成型后，带模放入标准养护箱巾标准养护l灭，拆模后，RPC材料放入养护箱中80℃蒸汽养护2天，然后各取‘一组在表干状态下测得此时的抗胝、抗折强度值作为基准值，之后其余试件放在0．1mol／LNaOH溶液中浸泡，浸泡龄期分别为28d、60d以及

6、90d，到龄期后取出在表干状态下测定抗压、抗折强度值。然后用式(1)计算其在不同龄期时的抗蚀系数。k=R疆泡／R垠推(式1)式中：k——抗蚀系数：R泄泡——试体在腐蚀溶液中浸泡一定龄期后的抗折强度，MPa；R址准——试体在放入腐蚀溶液前的抗折强度，MPa。1．2．2力学性能试验对到达龄期的试件，取出试件表干之后进行强度测试。强度测试按照GB／T17671—1999《水泥胶砂强度检测方法》的规定进行。1．2．3微观测试采用荷兰FEI公司的Quanta200型环境扫描电子显微镜对RPC试样的微观结构进行分析。用于微观测试的试样均为在R

7、PC强度试验的破坏试件上制取，烘干后浸没在无水酒精中，以终止水化反应。2试验结果与讨论图1为不同试件浸泡在O．1mol／LNaOH溶液中各龄期的抗蚀系数(抗折强度)。通过图1，可以看出长期浸泡在O．1mol／LNaOH溶液中的普通水泥砂浆，其抗折强度随着龄期的增加不但没有降低，反而有了不同程度一16一R试件P试件试件类型图1不同试件浸f)．1mol／LNaOH在不同龄期时的抗蚀系数的增加。其原因是，水泥基复合材料中的Si0：等活性物质在养护过程中并没有完全发挥出其活性，在碱性环境下0H一通过孔隙渗透到基表层，因为接触面积的不断增大

8、而进一步的激发了其活性，因此强度增长[5]。而对于RPC水泥基材料，在0．1mol／LNaOH溶液浸泡下，其抗折强度随着龄期的增加降低，其28d抗蚀系数为90．3％，60d抗蚀系数为93．9％，90d时的抗蚀系数为79．4％。而对于聚合物改性RPC