活性粉末混凝土耐久性研究

第一章緒論

　　隨著社會(huì)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(gè)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(qiáng)度，高性能混泥土之后，于二十世紀(jì)末由法國(guó)布伊格公司研究成功的一種超高強(qiáng)、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(qiáng)混泥土。它是由級(jí)配良好的石英細(xì)砂、水泥、石英粉、硅粉、高效減水濟(jì)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)募訅骸⒓訜岬瘸尚宛B(yǎng)護(hù)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(guó)際研討會(huì)上，就RPC的原理、性能和應(yīng)用進(jìn)行了廣泛而深入的討論。與會(huì)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(guó)際上得到了廣泛的應(yīng)用。法國(guó)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(chǔ)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(jiǎn)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(guó)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(gè)很有意義的課題?；钚苑勰┗炷嗤辆哂腥绱酥叩目箟?、抗折強(qiáng)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(shí)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(yùn)輸和施工能耗。采用活性粉末混泥土將對(duì)改善和保護(hù)人類環(huán)境作出巨大的貢獻(xiàn)。

　　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(shí)，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(huì)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(zhǎng)，微裂縫不斷擴(kuò)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(shí)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：