活性粉末混凝土的原材料及其掺量选择

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发布时间：2021-09-25

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活性粉末混凝土的原材料及其掺量选择
陈昌礼
(贵州师范大学材料与建筑工程学院，贵州贵阳 550059)
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摘要：为了促进活性粉末混凝土的研究与应用，结合我国南方某在建铁路客运专线所需的活性粉末混凝土构件，对配制活性粉末混凝
土的原材料及其掺量进行了探讨。结果表明：将粗石英砂与细石英砂按照适当比例混合，同时掺入适当掺合料和高效减水剂，采用混凝土
常规成型方式，通过蒸汽养护甚至仅在标准养护条件下，可以生产出抗压强度不低于 130 MPa的混凝土。
关键词：铁路工程；活性粉末混凝土；原材料；配合比
中图分类号： TU528．59 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)10—0124—03
Raw m aterials and their contents selection of reactive pow der concrete
CHEN Chang-li
(School ofMaterials andArchitectureEngineering，GuizhouNormalUniversity，Guiyang 550059，China)
Abstract： In order to promote the research and application ofreactive powder concrete (RPC)．Launches some investigation on raw materials
and their contents selection based on an under-construction r~1way express located in South of China where RPC m ember is in dem and．The
results show that by routine modeling and steam curing or standard curing．concrete wim compressive strength of higher than 1 30 M Pa is
obtainable under the premise of appropriately mixing coarse and fine qua~z sand as well as incorporation of mineral admixture and effi cient
water-reducing agent．
Key words： railway project；reactive powder concrete；raw materials；mixing proportion
(1 引言
活性粉末混凝土 (Reactive Powder Concrete，简称 RPC)是
一种超高强、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料。它于
1994年在由法国 P．Richard等【lj人发表的论文中第一次公开提
出，现已成为国际工程材料领域的研究热点。它的基本思想是，
通过提高组分的细度与活性，将材料内部的孑L隙、微裂缝等缺
陷减到最少，以获得超高强度和高耐久性。它的主要实现手段包
含：①去除粗骨料，提高原材料的匀质性；②优化颗粒材料级
配，使颗粒}昆合料体系达到最密实状态；③优选与活性组分相
容性良好的高效减水剂，降低水灰比，使浆体在最少用水量条
件下具有良好的工作性；④采用热养护，改善微观结构；⑤加入
钢纤维，提高混凝土的韧性和体积稳定性l 2l。
近年来，北京交通大学、中国铁道科学研究院、中国矿业大
学等国内科研机构对 RPC材料的配制技术、基本力学性能、耐
久l生能等进行了研究，取得了不少积极成果。本研究结合我国南
方某在建铁路客运专线桥梁盖板和挡板所需的活性粉末}昆凝
土，对配制 RPC的原材料及其掺量进行探讨。
1 某铁路活性粉末混凝土的设计要求
铁路客运专线桥梁采用整体式人行道挡板时，由于振动荷
载、风力及列车风载较大，使得挡板尺寸大，自重较重；人行道
盖板作为客运专线桥梁检查车的移动通道，需要承担相应的荷
收稿日期：2011-J04—23
基金项目：科技部科技人员服务企业行动项目(2009GJF20027)
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载，截面高度大，白重也将加大。同时，客运专线桥面上设施多，’
各种设施的组合使铺设在桥面之上的二期恒载较重。采用
RPC，既可减轻安装难度，还可大大减轻桥面恒载。并且，由于
RPC具有较高的抗拉强度，可保证在使用过程中构件不开裂，整
体性较好，能够很好地满足构件的使用性能和耐久性。
我国南方某在建铁路客运专线工程计划在挡板、盖板等部
位使用 RPC，要求用于 RPC的水泥就地取材，且水泥熟料的铝
酸三钙(c A)含量不大于 8％；混凝土的水胶比不大于0．2；拌合
物的坍落度应小于 180 mm；不得使用氯盐类外加剂。混凝土成
品的性能应满足表 1的要求。
表 1 某铁路活性粉末混凝土的设计指标
… ．抗斥强度抗折强度弹性模量氯离子渗透量抗冻强度
便用鄙位／MPa ／MPa ／GPa ／C 等级
挡板、盖板 ≥130 ≥18 ／>48 <40 >F500
2 原材料选择
2．1 水泥
研究表明，配制 RPC时，一般不得选用低于 42．5级的水泥，
宜优先选用 52．5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥[3]。按照就
地取材的原则，选择当地的一家大型水泥厂生产 P·O 52．5，同时
控制其熟料的cA 含量不大于 8％。试验所用水泥的化学成分
与物理力学性能见表 2、3。