1、活性粉末混凝土 (PRC )的配制1 活性粉末混凝土材料的選用 在廣州地方材料調(diào)研的基礎(chǔ)上， 選 擇配制活性粉末混凝土所 需的水泥、硅灰、石英粉、細(xì)砂、高效減水劑 等原材料。1 金羊牌 P.O42.5R (旋窯)水泥。2、廣州廣一大氣治理工程 XX 公司提供的的硅灰，平均粒徑 為 0.1 卩 m 。3、廣東省江門市蓬江區(qū)強(qiáng)力建材 XX 公司提供的 QL PC5 聚 羧酸系高性能減水劑。4、從化市呂田豐碩石料廠生產(chǎn)的的石英粉，平均粒徑為38 卩 m 。5、從化市呂田豐碩石料廠生產(chǎn)的三種不同級(jí)配的石英砂， 第一種是 16 目 ? 30 目(即 550m ? 1000m )，第 二種 是 30 目

2、? 60 目(即 250m ? 550m )，第三種 是 80 目 ? 100 目(即 150m ? 180m )。2 RPC 的配制試驗(yàn)RPC 配合比的確定文獻(xiàn) 1根據(jù) RPC 活性混合摻料的相互作用機(jī)理，提出了活 性粉末混凝土的試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比：水泥：硅灰：磨細(xì)石英粉=1：0.25 ：0.37 ；并在試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上， 根據(jù)當(dāng)時(shí)試驗(yàn)的原 材料，經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)，最后確定了配置RPC 的最佳水膠比為0.22 。表 1 為其試驗(yàn)的配合比及試驗(yàn)結(jié)果。表 1 文獻(xiàn) 1RPC 配合比注：表中試驗(yàn)采用 P.O42.5 “建福牌”水泥、 FDN 高效減水 劑、 遵義鐵合金 XX 公司生產(chǎn)硅灰、福建省科

3、達(dá)陶瓷原料 XX 公司 生產(chǎn)的石 英粉、閩江河沙，成分指標(biāo)見文獻(xiàn) 1. 。從表 1 可以看出， BE 系列分別確定了細(xì)砂、減水劑、硅灰 和石 英粉、水泥和粉煤灰的最優(yōu)摻量， 而從 A 系列看出 RPC 的抗 壓強(qiáng)度 并不是隨著水膠比的減小而一直地增大的。 水膠比在 0.22 時(shí)試件的抗 壓強(qiáng)度出現(xiàn)了峰值 （ 152.60MPa ），而水膠比到了 0.21 時(shí)，強(qiáng)度就有 下降的趨勢(shì)， 從水膠比 0.21 的抗壓強(qiáng)度 147.40 降 到水膠比最低（ 0.19 ） 時(shí)的抗壓強(qiáng)度 140.89MPa 。這可能是由于 在水膠比較低時(shí)， RPC 拌合 物的粘性很大（流動(dòng)度極?。?，在振 搗過程中不容易密實(shí)

4、， 從試塊的 破壞斷面也可以看出， 這幾組試 塊中有較多的氣孔存在，影響了 RPC 的抗壓強(qiáng)度。這說明，文獻(xiàn) 1 試驗(yàn)用 FDN 高效減水劑來(lái)配制 RPC 時(shí) 水膠比不能做到很低。 影響了 RPC 強(qiáng)度進(jìn)一步地提高。文獻(xiàn)1 在文獻(xiàn)2 基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上， 對(duì)材料的選取 （特 別是 減水劑）、配制工藝流程等都做了一些改進(jìn)，其試驗(yàn)結(jié)果表 明：在相同 的水膠比下，增大硅灰與石英粉比例的值，雖然 RPC 的強(qiáng)度并沒有很 大的提高，但對(duì) RPC 的流動(dòng)性卻有很的的改善。水膠比為 0.18 的 RPC 在熱水養(yǎng)護(hù)下的抗壓強(qiáng)度高于其它水膠比 的相應(yīng) 抗壓強(qiáng)度。當(dāng)水膠比大于 0.18 時(shí)， RPC 抗壓強(qiáng)度有

5、隨水 膠比逐漸降低(即從 0.22 降到 0.18 )而增高的趨勢(shì)，當(dāng)水膠比 小于 0.18 時(shí)，強(qiáng)度的發(fā)展趨勢(shì)卻相反。因此，在配制 RPC 寸不 應(yīng)該一味地追求低水膠比，而應(yīng)該綜合考慮水膠比和 RPC 寸模具 的可填充性，在此基礎(chǔ)上選擇最佳的水膠比， 以達(dá)到較高的強(qiáng)度。 從 以上的分析來(lái)看，寸于文獻(xiàn) 2 中的原材料，最佳的水膠比為 0.18 。同 樣水膠比對(duì)于 RPC 的流動(dòng)性的影響是明顯的，即流動(dòng) 性隨著水膠比的 降低而降低。綜合上述文獻(xiàn) 1 和文獻(xiàn) 2 的研究結(jié)果， 本文采用水泥： 硅 灰： 磨細(xì)石英粉：細(xì)砂 =1 ： 0.3 ： 0.32 ：1.1 為試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比， 從施工工 藝、原

6、材料的選用、水膠比和流動(dòng)度，養(yǎng)護(hù)條件等四個(gè) 方面探討并改進(jìn) 得出適合廣州本地材料使用的配合比。細(xì)砂級(jí)配的選用本文基本確定水泥： 硅灰：磨細(xì)石英粉： 細(xì)砂 =1：0.3 ： 0.32 ： 1.1 為試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比，但由于石英砂采用的是標(biāo)準(zhǔn)砂，而標(biāo)準(zhǔn) 砂從粒 徑大小來(lái)看在 RPC 中相當(dāng)于普通混凝土的粗骨料， 所以標(biāo) 準(zhǔn)砂的不同級(jí)配對(duì) RPC 抗壓強(qiáng)度影響很大。按照顆粒級(jí)配理論， 本文 選用了三種標(biāo)準(zhǔn)砂，砂 1: 16 目 ? 30 目(即 550m ? 1000m )，砂 2：30 目 ? 60 目(即 250m ? 550m )， 砂 3: 80 目 ? 100 目(即 150m ? 180m

7、 )，按表 2 配 合比制作試件， 3 天齡期常溫養(yǎng)護(hù)， 研究了在相同配合比下不同標(biāo)準(zhǔn)砂的混摻對(duì)RPC 的抗壓強(qiáng)度和流動(dòng)度的影響。從表 2 可看出，摻入砂 1 配制的 RPC 無(wú)論是流動(dòng)度還是抗壓 強(qiáng)度 都比摻入砂 3 配制的 RPC 好，而砂 1 的摻入比例在提高到一 定幅度后， 抗壓強(qiáng)度和流動(dòng)度變化不大， 考慮 RPC 的最大密實(shí)性 原理和顆粒級(jí)配 理論，故本文試驗(yàn)細(xì)砂采用 A5 的混摻方式。表 2 標(biāo)準(zhǔn)砂對(duì)常溫養(yǎng)護(hù) RPC 性能的影響水膠比和減水劑摻量對(duì) RPC 抗壓強(qiáng)度的影響RPC 由于骨料的最大粒徑和所占比例都減小了，骨料在混凝 土體 內(nèi)成了分散相， 其體內(nèi)勻質(zhì)性的提高， 因而漿體的

8、質(zhì)量直接 決定混凝 土的性能。 RPC 是由水泥以及火山灰質(zhì)材料等多種細(xì)顆 粒組成， 其用 水量的多少， 直接決定著水泥的水化和火山材料的 火山灰效應(yīng)的發(fā)揮， 最終影響到硬化后混凝土性能。因此，水膠 比對(duì) RPC 起著至關(guān)重要的 作用。高效減水劑是配制高性能混凝土 不可缺少的組分之一， 它能夠 使混凝土在低的水膠比下獲得所需 工作性；高效減水劑另外一個(gè)重要功 能就是對(duì)硬化混凝土性能的 改善作用。 高效減水劑摻量的不同， 其對(duì) 混凝土性能的改善效果 也不同。 RPC 中，粉末材料用量大，且比表面 大，高效減水劑的 選擇尤為重要。文獻(xiàn) 1 中的原材料，最佳的水膠比 為 0.22 ，文 獻(xiàn)2 中的原

9、材料， 最佳的水膠比為 0.18 高效減水劑的最 優(yōu)摻量 為 2.5%? 3%由于本文原材料選用的不同，故按表1 配合比制作試件，其中 B 系列為 3 天齡期常溫養(yǎng)護(hù)； C 系列為 3 天齡期干 熱養(yǎng)護(hù) 2 小時(shí)；研究水膠比和減水劑摻量變化對(duì) RPC 抗壓強(qiáng)度的 影響。試驗(yàn) 結(jié)果見表 3。表 3 水膠比和減水劑對(duì) RPC 性能的影響由 B1 和 B2、B4 和 B5 可看出減水劑摻量的降低可使抗壓強(qiáng) 度增 加，試驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)，雖然 B2 的減水劑摻入量比 B1 的小， 但其流 動(dòng)性卻也有細(xì)微的增長(zhǎng)， 可以自動(dòng)流平， 在振動(dòng)過程中氣 泡不斷從拌 合物中逸出， 說明高效減水劑的摻量具有飽和性，

10、即 當(dāng)減水劑摻量超 過某個(gè)值時(shí)， 會(huì)導(dǎo)致漿體黏度增大， 漿體中包裹 的氣泡不易排出，從 而使 RPC 的流動(dòng)度降低。由 B2? B4 可看出 RPC 的抗壓強(qiáng)度也是隨著水膠比的減小而 增加 的，在水膠比由高到低變化時(shí)，拌合物的黏稠度增大，溫度 低時(shí)甚至不 能自行流動(dòng)，但是經(jīng)充分振搗后依然可以澆筑成型， 并且也具有較好的 密實(shí)度，而在水膠比達(dá)到 0.18 時(shí)，攪拌相當(dāng) 困難，而且經(jīng)振動(dòng)臺(tái)和振 動(dòng)棒雙重振動(dòng)下勉強(qiáng)澆筑成型， 雖然抗 壓強(qiáng)度相對(duì)于水膠比 0.20 時(shí) 候的 64.30MPa 增加到 66.70MPa ， 但流動(dòng)性不能達(dá)到很好的滿足。因此，在配制 RPC 寸不應(yīng)該一味 地追求低水膠比，

11、而應(yīng)該綜合考慮水膠比和 RPC 對(duì)模具的可填充 性， 而且本次試驗(yàn)的后續(xù)階段是澆筑 RPC 短柱，對(duì)流動(dòng)性有一定 的要求才能保證振動(dòng)密實(shí)。C 類干熱養(yǎng)護(hù) 2 小時(shí)的試件得出的抗壓強(qiáng)度規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 強(qiáng)度 規(guī)律基本相同。 C2 （水膠比 0.20 ）比 C1 （水膠比 0.22 ）抗 壓強(qiáng)度 提高 6.6%; C3 （水膠比 0.18 ）比 C2 抗壓強(qiáng)度提高 4.8%, 證明抗壓強(qiáng) 度的增加速度隨著水膠比的減少而減少。 對(duì)于本次試 驗(yàn)中的原材料，選擇水膠比為 0.20 ，高效減水劑的最優(yōu)摻量為2.5% 。2.4干熱養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì) RP（抗壓強(qiáng)度的影響本次試驗(yàn)采用200 C干熱養(yǎng)護(hù)，在干熱養(yǎng)護(hù)后冷卻

12、到室溫再測(cè)定3天齡期強(qiáng)度， 具體養(yǎng)護(hù)方式分為三種， 試驗(yàn)結(jié)果如表 4 所 示。表 4 干熱養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì) RPC 性能的影響對(duì)于 D2 （干熱養(yǎng)護(hù) 4 小時(shí)） 3 天齡期的試件，其抗壓強(qiáng)度為143.1MPa, 相對(duì) D1 提高了和 D3 中是最高的。 D2 比 D1 （干熱養(yǎng) 護(hù) 2 小時(shí)）抗壓強(qiáng)度提高 7.5% ； D2比D3 （干熱養(yǎng)護(hù)8小時(shí)）抗壓強(qiáng)度提 高 9.3% 。干熱時(shí)間太短令 RPC 的水化物生成量及硅灰 消耗量沒有得到 足夠的增長(zhǎng)， 火山灰反應(yīng)沒有得到充分發(fā)展， 以 致抗壓強(qiáng)度沒有得到 更有效的增加；而干熱時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)令 RPC 內(nèi) 部出現(xiàn)細(xì)微的開裂和邊角 崩裂現(xiàn)象，以致 RPC! 性增加，強(qiáng)度倒縮。這表明干熱養(yǎng)護(hù)中存在一個(gè)時(shí)間 ,使 RPC 的抗壓強(qiáng)度達(dá)到峰 值，因 此本文試驗(yàn)干熱養(yǎng)護(hù)的試件如無(wú)特