活性粉末混凝土耐久性研究

第一章緒論

　　隨著社會科技得告訴發(fā)展，混泥土技術(shù)也得到了廣大發(fā)展，高性能混泥土的應(yīng)用也越來越廣泛。然而，材料具有優(yōu)異的性能不僅取決于其組分的質(zhì)地，還要取決于另外一個關(guān)鍵因素：致密，均勻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。作為非勻質(zhì)多孔的混泥土材料，其性能的提高更有賴于其勻質(zhì)性的改善和孔隙率的降低⑴。活性粉末混泥土是續(xù)高強度，高性能混泥土之后，于二十世紀(jì)末由法國布伊格公司研究成功的一種超高強、低脆性、耐久性優(yōu)異并具有廣闊應(yīng)用前景的新型超高強混泥土。它是由級配良好的石英細(xì)砂、水泥、石英粉、硅粉、高效減水濟等組成，為了提高RPC的韌性和延性可加入鋼纖維⑵。在RPC的凝結(jié)、硬化過程中可采取適當(dāng)?shù)募訅?、加熱等成型養(yǎng)護工藝。由于其成分中粉末的含量和活性的增加而被稱為活性粉末混泥土。1998年8月，在加拿大召開的高性能混泥土及活性粉末混泥土國際研討會上，就RPC的原理、性能和應(yīng)用進行了廣泛而深入的討論。與會專家一致認(rèn)為：作為一類新型混泥土，RPC具有廣泛的應(yīng)用前景⑶。

　　在這短短的幾年里，活性粉末混泥土在國際上得到了廣泛的應(yīng)用。法國一核電站采用活性粉末混泥土為冷卻系統(tǒng)生產(chǎn)了2500多根大小梁、生產(chǎn)了打量核廢料儲存容器；在加拿大Shwrbrooke建造了一座跨徑60m、供行人和自行車通行的橋梁，以抵抗當(dāng)?shù)囟玖阆?0度反復(fù)灑除冰鹽的嚴(yán)酷環(huán)境條件的侵蝕。通過這些工程應(yīng)用，初步顯示出活性粉末混泥土良好的使用性能、簡便的生產(chǎn)和施工工藝，因而具有廣闊的發(fā)展前景⑷。不過在國內(nèi)，活性粉末混泥土還在研究階段，真正被用在工程上的很少。在深圳，道路上的鑄鐵井蓋被盜現(xiàn)象嚴(yán)重，考慮用活性粉末混泥土做成雨水井蓋代替鑄鐵雨水井蓋是一個很有意義的課題。活性粉末混泥土具有如此之高的抗壓、抗折強度可以有效地減少結(jié)構(gòu)物地自重，而且由于較高的密實性使它的滲透性降低，其耐久性也得到了保證。所以，活性粉末混泥土是做雨水井蓋的一種理想材料。

　　與普通混泥土相比較，活性粉末混泥土可以減少材料用量，降低建筑成本，節(jié)約資源，減少生產(chǎn)、運輸和施工能耗。采用活性粉末混泥土將對改善和保護人類環(huán)境作出巨大的貢獻。

　　1.1RPC的配制原理

　　a　應(yīng)用消除缺陷的指導(dǎo)思想選擇骨料品種

　　在普通混泥土中，水泥石和集料的彈性模量不同，當(dāng)應(yīng)力、溫度發(fā)生變化時，致使界面處形成細(xì)微的裂縫；另外，在混泥土硬化前，水泥漿體中的水分向集料表面遷移，在集料的表面形成一層水膜，從而在硬化的混泥土中留下細(xì)小的縫隙；此外，漿體泌水也會在集料下表面形成水囊。因此，混泥土在承受荷載作用以前，界面就充滿了微裂縫。收到荷載作用以后，在水泥石與骨料的界面上出現(xiàn)剪應(yīng)力和拉應(yīng)力，隨著應(yīng)力的增長，微裂縫不斷擴展并伸向水泥石，最終導(dǎo)致水泥石的斷裂。為了盡量減少微裂縫和孔隙等缺陷，在配置RPC時剔除了普通混泥土中所采用的粗骨料，而采用最大粒徑小于600um，平均粒徑為250um的細(xì)石英砂，可以取得以下三方面效果：