活性粉末 混凝 土在寒 区渠道 衬砌及水保工程中的应用研究 逯 海 叶 (内蒙古 自治 区水利科学研 究院，内蒙古 呼和浩特 010020) [摘 要 ] 文章着重介绍 了活性粉末混凝土 的配制 原理 、生产 工 艺及 基本物 理力 学性 能及 耐久性 。结 果显 示，活性粉 末混凝土耐久性及各项物理 力学性 能明显优 于普通混凝土 ，适合在 寒旱 区渠道衬 砌及水保工程 中推广应 用。 [关键词 ] 活性粉末混凝土 ；制备 原理 ；物理 力学性 能、耐久性 ；寒区 ；渠道衬砌 ；水保工程 中图分 类号 ：S275．3 文章标识码 ：B 文章编号 ：1009-0088(2015)04—0115-01 0 引言活性粉末 混凝 土是一种 新型 超高强度 、高耐久性 、体 积稳 定性 良好 、易 于工 厂大规模 预制 加工 的高性 能混 凝土 ，由于其 优 越的物理力学性 能及 耐久 性 ，至 20世纪 9O年 代 问世 以来 ， 在水利 、桥梁 、核 电以及军事 防护工程领域得 到广 泛应 用。 1 生产 制备 原理 1．1 原材料 配制 活性粉末 混凝 土的基本 原材料 包括 ：水泥 、活 性粉末 (硅灰 、磨细粒化高炉矿渣 、粉煤 灰等 )、高效减水剂 、石英 砂 、石 英粉等 ，无粗 骨料 。 1．2 配 制原 理 (1)剔除粗骨料 ，减少水泥基 内部缺 陷并增加其均匀性 ； (2)通过掺 人高 效减 水 剂 ，降低 水胶 比，提高 水 泥基 密 实 度 ；(3)水泥基 中掺人 活性 粉末 ，其主要作用有两方 面 ，① 活性 粉末与水泥水化 产物氢氧化钙发生 2次水化 反应 ，生成水化 硅 酸钙 ，增 加了水泥基体 的密实度 、强度与耐久性 ；② 未发生 2次 水化反应 的活性 粉末 由于其粒度小于水泥 颗粒粒度 ，可填充 于 未水化水泥颗粒 间 ，使水 泥基 更密 实 ，起 到填 充效 应。 由于以 上原 因的综合作 用 ，制得 的活性粉末混凝 土必然 具有高强度 及 高耐久性 ，必然能较好地满足寒 区渠道 衬砌工程 及水保工 程对 混凝土 耐久性 的要求。 1．3 配合比 工 程上常用活性粉末混凝土 的配合 比 ，见表 1。 表 1 活 性粉 末混凝土配合 比 组 成材料 水泥硅灰 石英砂 石英粉 减水剂 水胶 比 1．4 制备 工艺 活性粉末混凝土 的制备工艺 ，一般是先 将水泥与活 性粉末 按配合 比称量好 ，倒入搅 拌锅 干拌 1rain。后 加人石 英砂及 石 英粉再干拌 lrain(如果有钢纤维 ，投入钢纤维后仍需 干拌到钢 纤维均匀分 布为止 )，后 加入混 合均匀 的水 与高效减 水剂 的混 合液搅拌成 型 ；搅拌完 成后 ，活性 粉末 混凝 土铲入混 凝 土试 模 中 ，振动成型并移入标准养护 室 ；经标 准养护 室养护 24h后拆 模并进行热养护 ，常见 的热养护方式有 两种 ，① 热水养护 ，拆模 后 的活性粉末混凝 土马上移入热水养护箱 ，先将热水箱 水温升 高 到 40~C后 ，保持 恒温 6h，再将 水温升 至 60~C，再 保持恒温 6 h后使水 温升高到 90℃ ，水 温达到 90~C后热 养护 48h，关掉热 水箱电闸，完成热养护过程 ，整个升温过程控制温度升高率为 lO~C／h，待水温降到室温时，取出试块即可。②热养护方式为 蒸 汽养 护 ，拆模后 的活性粉 末混 凝土 马上移 入蒸汽 养护箱 ，先 使 蒸汽养护箱 内温度升高到 40℃后 ，保持恒温 4h，再使 蒸汽养 护箱内温度升至 60~C，再 保持 恒温 4h后 ，使蒸 汽养护 箱 内温 度升高到 75℃后热养护 48h，关 掉 电闸 ，完 成整个蒸 汽养护 过 程 ，待蒸汽养护箱 内温度 降到室温时 ，取 出试 块 即可 ，控制蒸 汽 升温速率也为 1O℃／h。 2 物理 力学 性能及 耐 久性 通过以上方法制得 的活性粉末混凝 土 ，具 有优 良的物理力 学性能及耐久性 ，一般情 况下 ，素 活性粉末 混凝 土强度在 60～ 150MPa之 间，活性粉 末混 凝 土基质 中掺 入 钢纤 维 ，其 强度 会 提高 ，掺入钢纤维的活性 粉末 混凝 土在上 述养 护制度 下 ，强度 变化范 围约在 100—250MPa之间 。同时 活性 粉末 混凝土抗折 强度及劈裂强度都不 同程 度的高于普通混凝 土 ，尤其 是掺入钢 纤维后 的活性粉末混凝 土 ，其抗折强度及 劈裂强度增 长幅度较 大 。北 京交通 大学安 明酷 、李忠等研 究表 明 ：对 活性粉 末混凝 土按规 范要 求进 行 300次冻融循环 ，其质量几乎无损失 ，动 弹

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