行业资讯
热点专题
您现在的位置是:首页>行业资讯
自然环境下活性粉末混凝土(RPC)配合比试验简介
admin在2019-05-31发布 频道:行业资讯 标签:环境 粉末 混凝土 配合比
     
摘要:通过水泥、特殊掺合料、石英砂、聚羧酸高性能减水剂、钢纤维等材料的配制试验,在自然环境下养护后进行性能检测分析,研究石英砂在多级配集料下,不同水泥强度等级、不同水胶比、不同钢纤维掺量对RPC抗折、抗压强度的影响。试验结果表明水泥强度等级的提高显著提高了RPC抗压强度,钢纤维的掺加显著提高了RPC抗折强度。

1 前言
  高速铁路路基人行道U形槽盖板作为检查的通道要求承担相应的荷载,就需增加其截面高度,加大自重。采用RPC可大大减轻自重、减少钢筋用量、减小盖板开裂、提高抗压抗折强度、减轻安装难度,能够满足构件的使用性能和耐久性需求。因此,笔者对如何选用不同水泥、特殊掺合料、石英砂、聚羧酸高性能减水剂、钢纤维等材料配置RPC进行了试验研究。

2 配合比设计原理
 (1)采用硅灰(细度1200m2/kg)替代特殊掺合料。
 (2)采用非引气型聚羧酸高性能减水剂(减水率
35%),消除有害气泡。
 (3)采用以下技术措施优化配合比设计。
 ①选用最大粒径为丄0mm的石英砂作为多级配集料,提高混凝土的勻质性,尽可能消除集料与浆体间的微裂缝、孔隙等缺陷。
 ②采用最大密实理论模型原理,选择不同直径多种材料填充球体间的孔隙,提高RPC组分的细度达到最大填充密实度,将材料初始缺陷降至最低。
 ③在成型过程中振动频率应达到50Hz以上,排除气泡、降低空隙率,并在自然坏境下(5〜3 0)洒水养护至龄期。
 ④掺入镀铜钢纤维,增大RPC的韧性和延性,提高混凝土的抗折强度。
 ⑤采用低水胶比(0.16〜0.18)控制最小用水量,显著提高混凝土的强度及耐久性,避免Ca(OH)2被混凝土内部多余的游离水带到混凝土表面,与空气中的CO2和氏H2O发生化学反应,生成不溶于水的白色沉淀,附着在混凝土表面,造成泛白。因此还要在养护过程中相应采取保水措施。
 ⑥采用低碱水泥和含碱量低的聚羧酸高性能减水剂,尽可能减少每立方米RPC的总碱含量。

3 RPC原材料的选择

配制RPC用原材料见表1

表1 RPC原材料规格型号及性能要求
材料名称 规格型号 性能要求
水泥 强度等级不低于42.5,低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 C3A含量不大于8%,性能符合GB 175 2007规定
掺合料 硅灰、矿粉、粉煤灰 满足TB 10424-2010《铁路混凝土施工质量验收标准》
集料 石英砂,分0.16〜0 .315mm、0.315〜 0.63mm、0.63〜1. 0 mm3 个级配 SiO2含量大于97%,含泥量不大于0.5%,按照GB/T 14684—2011规定筛分
外加剂 聚竣酸高性能减水剂(非引气型) 符合GB 8076-2008标准,减水率不低于35%,硫酸钠含量不大于2%
镀铜钢纤维 直径0.18〜0.23mm,长度12〜14mm 抗拉强度不低于2850MPa,其他性能满足JG/T 30641999《钢纤维混凝土》
 
 
4 RPC技术指标及外观质量要求
 配制RPC技术指标及外观质量要求见表2、表3。
表2 RPC技术指标
项目 单位 技术指标
抗度 MPa ≥13 0
静力受压弹性模量 GPa ≥48
抗度 MPa ≥18
氯离子渗透量 conl ≤40
56d抗冻性 ≥F500
表3  RPC外观质量要求
质量目标 备注
空洞 深度3mm,长度1 0mm  
平整度 4mm/m  
 蜂窝麻面 深度3mm,长度1 0 mm; 不多于1 0个/m2  
3mm<深度<8mm;
1 0 mm
<长度<2 0 mm
允许修补
深度>8mm或长度>2 0mm 不合格
 
5 RPC配合比设计方案
5.1    设计方案A
  方案A采用了 PO42.5普通水泥、旧标准砂(单粒级0 .3〜0.6mm)做试配,检测结果见表4。
表4 方案A混凝土性能检测结果
水胶比 水泥 硅灰 旧标准砂 减水剂 镀铜 3d 28d 稠度
PO42.5 钢纤维 抗折 抗压 抗折 抗压
0.21 800 200 1176 24 210 --  1 0.9 58.4 14.1 77.5 较稀
0.2 800 200 1176 24 200 -- 1 0.1 63.3 13.6 84.2 适中
0.19 800 200 1176 24 190  -- 11.5 6 0.3 14.4 79.5 较干
  通过分析发现!水胶比为0.20的RPC混凝土 28d抗折强度比3d抗折强度提高了 35%,28d抗压强度比3d抗压强度提高了33%,28d抗折强度只达到了设计技术指标(18MPa)的76%,28d抗压强度只达到了设计技术指标(130MPa)的65%。
5.2 设计方案B
  方案B采用了
PO42.5普通水泥、石英砂(多粒级0.16〜0.315mm:0.315〜0 .63mm:0.63〜1.0 mm=1:2:3)、镀铜钢纤维(直径0.18〜0.23mm,长度12〜14mm)做试配,检测结 果见表5。
表5方案B混凝土性能检测结果
水胶比 水泥 硅灰 石英砂 减水剂 镀铜 3d 28d 稠度
PO42.5 钢纤维 抗折 抗压 抗折 抗压
0.18 800 200 1176 24 180 20 18.5 70.3 19.1 91.9 较稀
0.17 800 200 1176 24 170 20 20.4 82.4 20.7 105.7 适中
0.16 800 200 1176 24 160 20 19.5 76. 9 20.2 98. 6 较干
  通过分析发现,水胶比为0.17的RPC混凝土 28d抗折强度比3d抗折强度提高了 1. 5%,28d抗压强度比3d抗压强度提高了28%,28d抗折强度达到了设计技术指标(18MPa)的115%,28d 抗压强度只达到了设计技术指标(130MPa)的81%。
5.3方案比较
  通过方案A与方案B的比较发现,方案B的抗折抗压强度都比方案A的要高;水泥强度等级 的提高显著提高了 RPC抗压强度,达到了设计技术指标(130MPa)的81%;镀铜钢纤维的掺加显 著提高了 RPC抗折强度,达到了设计技术指标(18MPa)的115%。

6 结论
  (1)自然坏境下(5〜3 0°C)提高水泥强度等级或品质可以获得较高的抗压强度,掺加镀铜钢纤维可以获得极高的抗折强度。
  (2)RPC的抗压强度是随着水胶比的减小而增大,但水胶比过低时,搅拌困难且拌合物流动性差,施工也困难,拌合物易风干,RPC成型后会带来外观质量缺陷。
  (3)由于条件有限,现场没有专业的RPC搅拌机、加压制作模具、蒸汽养护等生产线,故只对RPC的抗压、抗折强度做了研究,进一步提高RPC的抗压强度、静力受压弹性模量、氯离子渗 透量及56d抗冻性等参数,是我们下一步研究的方向。
参考文献
[1]《客运专线活性粉末混凝土(RPC)材料人行道挡板、盖板暂行技术条件》.

[2]覃维祖,曹峰.一种超高性能混凝土-活性粉末混凝土 [J].工业建筑,1999, 29 (4): 6-18.
作者:朱载莹   
信息来源:混凝土第一视频网
相关评论
版权信息所有:混凝土第一视频网 技术支持:金方时代    京ICP备14055684号-1