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1、第23卷第11期武汉理工大学学报Vol.23No.112001年11月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYNov.2001文章编号:1000-2405(2001)11-0014-05*RPC高性能水泥基复合材料的配制与性能研究刘娟红宋少民梅世刚(石家庄铁道学院)摘要:通过大量实验阐述了RPC-活性粉末混凝土配制过程中,各种组分对其浆体流动性和硬化体强度的影响,就其机理进行讨论。在此基础上得出的RPC配合比,并对其性能进行了测试。关键词:RPC;高性能;配制;性能中图法分类号:TQ172.1+2文献标识码:A近年来高强混凝土在
2、建筑工程中得到广泛应用,随之而来的是大量混凝土结构普遍出现的早期开裂问题;如何克服高强混凝土的收缩和脆性,并寻求混凝土强度达到更高的等级,是学术界和建筑业关注的焦点。RPC-活性粉末混凝土是法国学者1993年根据密实堆积原理,将粗骨料剔除,用最大粒径400m的石英砂为骨料,制备出的强度和其它性能优异的一种新型高性能水泥基复合材料。RPC一出现,很快引起了科研工作者的广泛兴趣。1999年以来,我国清华大学、东南大学等科研机构的学者就这一领域进行了积极探索,开展了大量实验室研究,并就其机理进行讨论,得出了一些结论。1原材料及实验方法1.1原材料水泥:河北太行山集
3、团生产太行山牌水泥,标号P·O525R。硅灰:上海埃肯国际贸易公司,各项性能指32标如下:密度2.3g/cm;平均粒径16m;比表面积17.6m/g。粉煤灰:二级粉煤灰改性而得,各项性能基本3达到一级粉煤灰要求:密度2.25g/cm;烧失量4.30%;需水量比95.8%;细度1%(0.045mm筛筛余);抗压强度比83%。细砂:采用标准砂磨细制得。用分样筛筛成0.16~0.315mm和0.315~0.40mm两种,试验时两者按不同比例混合使用。高效减水剂:英国富斯乐公司生产B32Sample型,外观橙黄色油状液体;减3水率30%;密度1.05g/cm;含固量
4、30%。钢纤维:无锡宜兴钢材厂生产,直径0.5mm,长度25mm、12~13mm;昌宏钢纤维厂生产镀铜钢纤维,直径0.12mm,长度12~13mm。1.2试件制备与养护搅拌机采用GB17671-1999所规定的行星式胶砂搅拌机,加料顺序:水泥+硅灰+粉煤灰搅拌均匀;加水搅拌均匀;加砂搅拌均匀;加减水剂搅拌到有一定的流动度;加钢纤维。振动成型40mm×40mm×160mm的试件,立即将试模移入水泥试体养护箱(温度(20±1)℃,相对湿度≥90%)中,(24±2)h拆模。养护:拆模后,将试件放入蒸汽养护箱中进行蒸汽养护控制(温度(90±3)℃)8h。为防止热养护后
5、的试件由于骤冷影响强度,热养护后将试件放入90℃的热水中冷却至30~40℃后,再测定其强度。2试验结果与分析2.1水胶比对RPC强度和流动性的影响由表1可以看出,水胶比对流动性的影响很大。当水胶比为0.15时,拌和物为散沙状,没有流动度;当水胶比增大到0.19时,流动度便达到216mm以上。水胶比对抗压强度和抗折强度的影响基本相同。水胶比为收稿日期:2001-07-04.作者简介:刘娟红(1966-),女,副教授;石家庄,石家庄铁道学院材料科学与工程系(050043).*河北省自然科学基金项目(501282).第23卷第11期刘娟红等:RPC高性能水泥基复合材
6、料的配制与性能研究150.17时强度最高,可能是由于此时流动度比水胶比为0.16时大,所以更容易密实成型的缘故。表1水胶比对RPC强度和流动度的影响各材料用量/kg·m-3强度/MPa流动度/mmW/BCSFFASWB32抗折抗压0.15809202162101117610.60.16809202162101118810.617.9147.11640.17809202162101119910.617.6155.41960.18809202162101121110.616.6136.82080.19809202162101122310.615.6126.8216
7、注:1.当水胶比为0.15时,混合物不能搅拌成浆体,没有流动度。2.砂子:0.16~0.315mm和0.315~0.40mm分别占64.6%和35.4%,以后的数据中,除有特别注明外,全部为此比例。2.2粉煤灰和硅灰相对掺量对RPC强度和流动性的影响保持胶凝材料总量不变,在水泥用量一定的条件下,考察粉煤灰和硅灰相对掺量的影响。试验数据见表2。表2粉煤灰和硅灰相对掺量对RPC强度和流动度的影响-3各材料用量/kg·m强度/MPa流动度/mmCSFFASWB32抗折抗压809202162101119910.617.9155.81988091622021011199
8、10.616.8137.5211809