活性粉末混凝土的配制

1、活性粉末混凝土 (PRC)的配制本文檔格式為WORD，若不是word文檔,則說(shuō)明不是原文檔。最新最全的學(xué)術(shù)論文期刊文獻(xiàn)年終總結(jié)年終報(bào)告工作總結(jié)個(gè)人總 結(jié)述職報(bào)告實(shí)習(xí)報(bào)告單位總結(jié)TU528 A本文進(jìn)行了 25組(每組3個(gè)試塊)邊長(zhǎng)為100mm的立方體試 件試驗(yàn)。針對(duì)廣州地區(qū)的原材料，分析材料的配合比、石英石的 目數(shù)和減水劑對(duì)活性粉末混凝土流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度的影響；分析 干熱養(yǎng)護(hù)對(duì)RPC抗壓性能的影響，并對(duì)它的破壞形態(tài)、破壞機(jī)理 作進(jìn)一步的的探討。1活性粉末混凝土材料的選用在廣州地方材料調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇配制活性粉末混凝土所 需的水泥、硅灰、石英粉、細(xì)砂、高效減水劑等原材料。1、金羊牌P.O42.5

2、R (旋窯)水泥。2、廣州廣一大氣治理工程有限公司提供的的硅灰，平均粒 徑為0.1pm。3、廣東省江門市蓬江區(qū)強(qiáng)力建材有限公司提供的QL-PC5 聚羧酸系高性能減水劑。4、從化市呂田豐碩石料廠生產(chǎn)的的石英粉，平均粒徑為 38pm。5、從化市呂田豐碩石料廠生產(chǎn)的三種不同級(jí)配的石英砂， 第一種是16目30目(即550micro;m 1000 micro;m),第二種是30目60目(即250 micro;m 550micro;m),第三種是80目100目(即150micro;m 180 micro;m)。2 RPC的配制試驗(yàn)2.1 RPC配合比的確定文獻(xiàn)1根據(jù)RPC活性混合摻料的相互作用機(jī)理，提出了

3、活 性粉末混凝土的試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比：水泥：硅灰：磨細(xì)石英粉=1 : 0.25 : 0.37 ；并在試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)時(shí)試驗(yàn)的原材 料，經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)，最后確定了配置RPC的最佳水膠比為 0.22。表1為其試驗(yàn)的配合比及試驗(yàn)結(jié)果。表1文獻(xiàn)1RPC配合比注：表中試驗(yàn)采用P.O42.5“建福牌”水泥、FDN高效減水 劑、遵義鐵合金有限公司生產(chǎn)硅灰、福建省科達(dá)陶瓷原料有限公 司生產(chǎn)的石英粉、閩江河沙，成分指標(biāo)見文獻(xiàn)1.。從表1可以看出，BE系列分別確定了細(xì)砂、減水劑、硅灰 和石英粉、水泥和粉煤灰的最優(yōu)摻量，而從A系列看出RPC的抗 壓強(qiáng)度并不是隨著水膠比的減小而一直地增大的。水膠比在0.22

4、 時(shí)試件的抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)了峰值（152.60MPa），而水膠比到了 0.21 時(shí)，強(qiáng)度就有下降的趨勢(shì)，從水膠比0.21的抗壓強(qiáng)度147.40降到 水膠比最低（0.19）時(shí)的抗壓強(qiáng)度140.89MPa。這可能是由于在水 膠比較低時(shí)，RPC拌合物的粘性很大（流動(dòng)度極?。谡駬v過(guò) 程中不容易密實(shí)，從試塊的破壞斷面也可以看出，這幾組試塊中 有較多的氣孔存在，影響了 RPC的抗壓強(qiáng)度。這說(shuō)明，文獻(xiàn)1試 驗(yàn)用FDN高效減水劑來(lái)配制RPC時(shí)水膠比不能做到很低。影響了 RPC強(qiáng)度進(jìn)一步地提高。文獻(xiàn)1在文獻(xiàn)2基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上，對(duì)材料的選?。ㄌ?別是減水劑）、配制工藝流程等都做了一些改進(jìn)，其試驗(yàn)結(jié)果表 明：在相

5、同的水膠比下，增大硅灰與石英粉比例的值，雖然RPC 的強(qiáng)度并沒(méi)有很大的提高，但對(duì)RPC的流動(dòng)性卻有很的的改善。 水膠比為0.18的RPC在熱水養(yǎng)護(hù)下的抗壓強(qiáng)度高于其它水膠比的 相應(yīng)抗壓強(qiáng)度。當(dāng)水膠比大于0.18時(shí)，RPC抗壓強(qiáng)度有隨水膠比 逐漸降低（即從0.22降到0.18）而增高的趨勢(shì)，當(dāng)水膠比小于 0.18時(shí)，強(qiáng)度的發(fā)展趨勢(shì)卻相反。因此，在配制RPC時(shí)不應(yīng)該一 味地追求低水膠比，而應(yīng)該綜合考慮水膠比和RPC對(duì)模具的可填 充性，在此基礎(chǔ)上選擇最佳的水膠比，以達(dá)到較高的強(qiáng)度。從以 上的分析來(lái)看，對(duì)于文獻(xiàn)2中的原材料，最佳的水膠比為0.18。 同樣水膠比對(duì)于RPC的流動(dòng)性的影響是明顯的，即流動(dòng)性

6、隨著水 膠比的降低而降低。綜合上述文獻(xiàn)1和文獻(xiàn)2的研究結(jié)果，本文采用水泥：硅 灰：磨細(xì)石英粉：細(xì)砂=1 : 0.3 : 0.32 : 1.1為試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比，從 施工工藝、原材料的選用、水膠比和流動(dòng)度，養(yǎng)護(hù)條件等四個(gè)方 面探討并改進(jìn)得出適合廣州本地材料使用的配合比。2.2細(xì)砂級(jí)配的選用本文基本確定水泥：硅灰：磨細(xì)石英粉：細(xì)砂=1 : 0.3 : 0.32 : 1.1為試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比，但由于石英砂采用的是標(biāo)準(zhǔn)砂，而 標(biāo)準(zhǔn)砂從粒徑大小來(lái)看在RPC中相當(dāng)于普通混凝土的粗骨料，所 以標(biāo)準(zhǔn)砂的不同級(jí)配對(duì)RPC抗壓強(qiáng)度影響很大。按照顆粒級(jí)配理 論，本文選用了三種標(biāo)準(zhǔn)砂，砂1：16目30目(即550micr

7、o;m 1000micro;m),砂 2 ： 30 目60 目(即 250micro;m 550micro;m),砂 3 : 80 目100 目(即 150micro;m 180micro;m),按表2配合比制作試件，3天齡期常溫養(yǎng)護(hù)，研究了 在相同配合比下不同標(biāo)準(zhǔn)砂的混摻對(duì)RPC的抗壓強(qiáng)度和流動(dòng)度的 影響。從表2可看出，摻入砂1配制的RPC無(wú)論是流動(dòng)度還是抗壓 強(qiáng)度都比摻入砂3配制的RPC好，而砂1的摻入比例在提高到一 定幅度后，抗壓強(qiáng)度和流動(dòng)度變化不大，考慮RPC的最大密實(shí)性 原理和顆粒級(jí)配理論，故本文試驗(yàn)細(xì)砂采用A5的混摻方式。表2標(biāo)準(zhǔn)砂對(duì)常溫養(yǎng)護(hù)RPC性能的影響2.3水膠比和減水劑摻量

8、對(duì)RPC抗壓強(qiáng)度的影響RPC由于骨料的最大粒徑和所占比例都減小了，骨料在混凝 土體內(nèi)成了分散相，其體內(nèi)勻質(zhì)性的提高，因而漿體的質(zhì)量直接 決定混凝土的性能。RPC是由水泥以及火山灰質(zhì)材料等多種細(xì)顆 粒組成，其用水量的多少，直接決定著水泥的水化和火山材料的 火山灰效應(yīng)的發(fā)揮，最終影響到硬化后混凝土性能。因此，水膠 比對(duì)RPC起著至關(guān)重要的作用。高效減水劑是配制高性能混凝土 不可缺少的組分之一，它能夠使混凝土在低的水膠比下獲得所需 工作性；高效減水劑另外一個(gè)重要功能就是對(duì)硬化混凝土性能的 改善作用。高效減水劑摻量的不同，其對(duì)混凝土性能的改善效果 也不同。RPC中，粉末材料用量大，且比表面大，高效減水

9、劑的 選擇尤為重要。文獻(xiàn)1中的原材料，最佳的水膠比為0.22，文獻(xiàn) 中的原材料，最佳的水膠比為0.18高效減水劑的最優(yōu)摻量為 2.5%3%。由于本文原材料選用的不同，故按表1配合比制作試 件，其中B系列為3天齡期常溫養(yǎng)護(hù)；C系列為3天齡期干熱養(yǎng) 護(hù)2小時(shí)；研究水膠比和減水劑摻量變化對(duì)RPC抗壓強(qiáng)度的影 響。試驗(yàn)結(jié)果見表3。表3水膠比和減水劑對(duì)RPC性能的影響由B1和B2、B4和B5可看出減水劑摻量的降低可使抗壓強(qiáng) 度增加，試驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，雖然B2的減水劑摻入量比B1的 小，但其流動(dòng)性卻也有細(xì)微的增長(zhǎng)，可以自動(dòng)流平，在振動(dòng)過(guò)程 中氣泡不斷從拌合物中逸出，說(shuō)明高效減水劑的摻量具有飽和 性，即當(dāng)減

10、水劑摻量超過(guò)某個(gè)值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致漿體黏度增大，漿體 中包裹的氣泡不易排出，從而使RPC的流動(dòng)度降低。由B2B4可看出RPC的抗壓強(qiáng)度也是隨著水膠比的減小而 增加的，在水膠比由高到低變化時(shí)，拌合物的黏稠度增大，溫度 低時(shí)甚至不能自行流動(dòng)，但是經(jīng)充分振搗后依然可以澆筑成型， 并且也具有較好的密實(shí)度，而在水膠比達(dá)到0.18時(shí)，攪拌相當(dāng)困 難，而且經(jīng)振動(dòng)臺(tái)和振動(dòng)棒雙重振動(dòng)下勉強(qiáng)澆筑成型，雖然抗壓 強(qiáng)度相對(duì)于水膠比0.20時(shí)候的64.30MPa增加到66.70MPa,但流 動(dòng)性不能達(dá)到很好的滿足。因此，在配制RPC時(shí)不應(yīng)該一味地追 求低水膠比，而應(yīng)該綜合考慮水膠比和RPC對(duì)模具的可填充性， 而且本次試驗(yàn)的后

11、續(xù)階段是澆筑RPC短柱，對(duì)流動(dòng)性有一定的要 求才能保證振動(dòng)密實(shí)。C類干熱養(yǎng)護(hù)2小時(shí)的試件得出的抗壓強(qiáng)度規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 強(qiáng)度規(guī)律基本相同。C2 （水膠比0.20）比C1 （水膠比0.22）抗壓 強(qiáng)度提高6.6% ； C3 （水膠比0.18）比C2抗壓強(qiáng)度提高4.8%,證 明抗壓強(qiáng)度的增加速度隨著水膠比的減少而減少。對(duì)于本次試驗(yàn) 中的原材料，選擇水膠比為0.20，高效減水劑的最優(yōu)摻量為 2.5%。2.4干熱養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)RPC抗壓強(qiáng)度的影響本次試驗(yàn)采用200C干熱養(yǎng)護(hù)，在干熱養(yǎng)護(hù)后冷卻到室溫再 測(cè)定3天齡期強(qiáng)度，具體養(yǎng)護(hù)方式分為三種，試驗(yàn)結(jié)果如表4所 示。表4干熱養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)RPC性能的影響對(duì)于D2 （

12、干熱養(yǎng)護(hù)4小時(shí)）3天齡期的試件，其抗壓強(qiáng)度為 143.1MPa，相對(duì)D1提高了和D3中是最高的。D2比D1 （干熱養(yǎng) 護(hù)2小時(shí)）抗壓強(qiáng)度提高7.5% ； D2比D3 （干熱養(yǎng)護(hù)8小時(shí)）抗 壓強(qiáng)度提高9.3%。干熱時(shí)間太短令RPC的水化物生成量及硅灰消 耗量沒(méi)有得到足夠的增長(zhǎng)，火山灰反應(yīng)沒(méi)有得到充分發(fā)展，以致 抗壓強(qiáng)度沒(méi)有得到更有效的增加；而干熱時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)令RPC內(nèi)部 出現(xiàn)細(xì)微的開裂和邊角崩裂現(xiàn)象，以致RPC脆性增加，強(qiáng)度倒 縮。這表明干熱養(yǎng)護(hù)中存在一個(gè)時(shí)間，使RPC的抗壓強(qiáng)度達(dá)到峰 值，因此本文試驗(yàn)干熱養(yǎng)護(hù)的試件如無(wú)特別說(shuō)明均采用干熱養(yǎng)護(hù)4 小時(shí)的處理方式。3本文總結(jié)1 .抗壓強(qiáng)度并非一直隨著

13、水膠比的降低而線性增長(zhǎng)，考慮 到施工工藝，本文選取0.2為RPC的水膠比。2.干熱養(yǎng)護(hù)的時(shí)間對(duì)強(qiáng)度有一定的影響，試驗(yàn)得出，4小時(shí) 的養(yǎng)護(hù)效果最好。3 .基于上述試驗(yàn)，使用廣州本地材料的RPC配合比為水 泥：硅灰：磨細(xì)石英粉：細(xì)砂=1 : 0.3 : 0.32 : 1.1 ；減水劑的摻量 為 2.5%。參考文獻(xiàn)1何雁斌.活性粉末混凝土（RPC）的配制技術(shù)與力學(xué)性能 試驗(yàn)研究D福州：福州大學(xué)，2003.林震宇.圓鋼管RPC軸壓柱受力性能研究D福州：福州 大學(xué)，2003.GB2419-81,水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法S.GB/T17671-1999，水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO)法S.曹峰，覃維祖.超高

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