不同配比掺和粉末活性混凝土的性能研究文献综述

 2022-11-29 16:34:45

文献综述

  1. 研究背景

活性粉末混凝土( Reactive Powder Concrete,简称RPC),是在高性能混凝土(HPC)之后于90年代新开发的具有超高强度、良好体积稳定性、高韧性、高耐久的一种水泥基复合材料。

随着建筑结构工程的发展方向向着大跨度建筑工程、高层建筑工程及特殊环境建筑工程(例如核设施、航天工程等)等方向发展,新的应用条件对混凝土的各项性能提出了更高的要求,包括轻质高强、高耐久性、高韧性等。活性粉末混凝土成为现代混凝土技术发展的主要方向之一,能够适应现代工程结构向大跨、重载、高耸、长寿命及恶劣环境方向发展的需要[2]

2、研究现状

法国的Pierre Richard等[16]研究了原材料、成型工艺、养护制度对RPC性能的影响,并指出:通过减少粗骨料的含量、优化混合物的颗粒级配,可以获得匀质、致密并具有优良力学性能的RPC;在RPC凝结硬化过程中,施加压力有利于排出自由水,提高RPC的密实性;掺入2%-2.5%微细钢纤维可以提高RPC的延展性。

清华大学的曹峰[17]在水泥基体材料中添加粉煤灰,利用不同颗粒活性差异比较大的特点,促进水泥基材料分步水化,在实现水化过程中有效填充基体中的间隙以及降低RPC成本,取得一定的成功。湖南大学的何峰等[18]研究了原材料品种、性质及配合比对RPC强度的影响。在未掺钢纤维的情况下,配制出了流动性好,高温养护下抗压强度为229MPa的RPC;在掺钢纤维的情况下,RPC的抗压强度高达298.6MPa。同时指出,热养护有利于提高RPC的抗压强度,而且养护制度对不同掺合料的混凝土强度影响不同。

张育宁[19]等在对钢纤维作用进行详细研究,提出看所谓的钢纤维“九度”原则,即尺度,长度,形状,强度,刚度,韧性,时间,结合程度和分散程度等九个因素。根据“九度”原则,在活性粉末混凝土配比设计中,对纤维类型的优选和掺量进行优化调整,取得了很好的效果。鞠彦忠[20] 、安明喆 [21] 研究不同钢纤维在试样中的体积率对RPC抗压、抗折、劈裂强度的影响,最高抗压强度达到200MPa左右,然而即使是在试样中增加钢纤维掺量,抗压强度提高幅度也并不显著,研究发现增加钢纤维掺量不仅使抗折强度提升显著,抗压强度也有明显提高,RPC试样具有高强、高韧性和高耐久性。

RPC也已经有不少实际应用,例如,法国对一座核电站的冷却塔进行改造时就采用了RPC材料代替原来的已被严重腐蚀的部件;美国已经开发多种RPC下水道管道包括施工技术和方法;在我国RPC材料应用于各类盖板较多[2]

3、PRC增强原理

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