活性粉末混凝土是一种超高性能水泥基复合材料,由于性能优异其应用前景十分广阔。以国内外活性粉末混凝土力学
性能研究结果为基础 ,总结分析了活性粉末混凝土的受压力学特性 ,包括:单轴受压本构方程 、动力受压应力一应变特性 、静力受
压弹性模量等;受拉力学特性 ,包括 :抗折强度 、劈拉强度 、轴心受拉力学性能;断裂性能 ;多轴力学性能以及力学性能影响因素的
研究现状 。并根据 目前研究存在的问题 ,提出了力学性能的研究方向。
关键词: 活性粉末混凝土;受压力学特性 ;受拉力学特性 ;本构关系
中图分类号: TU528.O1 文献标志码 : A 文章编号 : 1002—3550(2013)12—0021—06
Research on the m echanical properties of reactive pow der concrete:a review
WANG Yuc,ANMingzhe,YUZiruo,SUJianfie,LIZhiguang
(School ofCivil Engineering,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)
Abstract : Reactive powder concrete is a high performance cement base composite material,due to its excellent perform an ce,it is hav—
ing abroadapplicationprospects.W iththefoundation ofdomestic andoverseas research results,the com pressivem echanicalproperties,in—
cluding constitutive equations under uniaxial com pression,dynam ic stress—strain behavior and static compression elastic m odulus;tensile
m echanical properties,including flexural strength,splitting tensile strength,axial tensile mechan ical properties;fracture behavior,m ultiaxi—
al mechanical properties and influence factors of mechanical properties are summarized and analyzed.According to existing problems,the
futu re prospects ofresearch are suggested.
Key w ords: reactive powder concrete;compressive mechanical properties;tensile mechanical properties;constitutive equations
0 引 言
活性粉末混凝 :t(Reactive Powder Concrete)是一种新
的超高性能水 泥基复合材料 ,它是为了满足更高性能 的需
求 ,从克服混凝土 、钢筋混凝土强度 以及耐久性等不足发
展而来l1】,也有许多学者称其为超高性能混凝土 (uHPc),
相对于普通混凝土或高性能混凝土它具有更高的强度 、韧
性和耐久性 。学者以及工程 技术人员对活性粉末混凝 土进
行 了研 究 ,短 短 20年 的时 间就在 工程上得 到 了应 用 ,如
加拿 大 Sherbrooke人行桥 、韩 国 Sunyudo Footbridge、日本
Sakata—Mirai人行桥 以及国内的迁曹铁路 、蓟港铁路等 ,这
一 材料具有广阔的应用前景 。
自 1824年 硅酸盐水泥 问世 以来 ,混凝 土材料得到 了
广泛的应用 ,对于混凝土材料人们最关注的往往是其力学
性能是否能达到实际工程的需要 ,强度是混凝土结构设计
的主要技术指标。由于活性组分 以及钢纤维 的掺入活性粉
末混凝土具有优 良的力学性能 ,因此 ,研究人员对活性粉
末混凝土 的力学性能进行了大量 的研究 ,得到 了一系列 的
抗压强度 、抗折强度 、抗 拉强度值 ,也给 出了应力一应 变曲
收 稿 日期 :2013一O6_04
基金项 目:国家 自然科学基金项 目(51278039、51108019)
线 、本构方程等 。本研究基于 国内外 的研究成果 ,对活性粉
末混凝土的力学性能研究现状进行 了综合论述 。
1 受压力 学特性
1.1 抗 压 强度
不少研究机构对活 『生粉末混凝土的强度进行了研究l2_ ,
采用 的原材料 、配合 比、养护条件 、试件尺寸等有较大的区
别 ,但试验结果均表明活性粉末混凝 土具有超高 的抗压强
度 ,表 1中给出了部分研究机构 的试验结果 。活性粉末 混
凝 土的抗压强度很高 ,较大的试件尺寸要求试验机具有很
大的量程 ,因此活性 粉末混凝土抗压 强度测试 一般选择
100 mmx1O0 mmxl00 mm或 40 mmx40 mmx40 mm试件 。
需要 注意的是各单 位测定 抗压强度时其 加载速率并不一
定相同 ,国内一般 根据 GB/T 50081--2002((普通混凝土力
学性能试验方法标 准》,加 载速率为 6~10 kN/s,也有采用
位移控制 的 ,如文献 [3],其 加载速率 为 0.03 mm/min。国外
加载速率也不统一,如文献[10]力口载速率为 0.1 mm/min,文
献[9】则根据规范 EN 1015—11,加载速率小于 1 kN/s。
从表 1可 以看出 ,各研究机构试验得 到的活性粉末混
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