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1、摻加活性粉末混凝土研究[摘要]目前活性粉末混凝土已成為國際工程材料領域一個新的研究熱點?;钚苑勰┗炷磷鳛橐活愋滦突炷粒粌H可獲得超高的抗壓強度,而且具有很高的抗折強度。本文通過對活性粉末混凝土樣品制備、成型、養(yǎng)護的相關性能試驗,進行了活性粉末混凝土實驗分析與機理研究。[關鍵字]:活性粉末混凝土水膠比抗壓強度中圖分類號:TV331文獻標識碼:A1緒論1.1活性粉末混凝土概況當今社會,科技高速發(fā)展,高性能混凝土的應用領域也越來越廣泛?;钚苑勰┗炷?ReactivePowderConcrete,簡稱RPC)是20世紀90年代法國學者Pie
2、rreRichard等[1]采用磨細石英粉和硅粉等技術措施研制開發(fā)的一種新型混凝土。1.2活性粉末混凝土的發(fā)展和應用前景活性粉末混凝土的性能極其的優(yōu)越,同樣可廣泛的應用于各種領域。1.3本文研究主要內容針對活性粉末混凝土研究中存在的問題,本文開展了以下兩方面的研究工作:10a)根據活性粉末混凝土配制原理和實際情況選用原材料配制活性粉末混凝土,通過對不同摻合料進行的試驗,考查對活性粉末混凝土流動度和強度的影響規(guī)律,進而優(yōu)化,提出活性粉末混凝土配合比設計方法。b)在混凝土試塊制作過程中,水膠比是影響混凝土試塊強度比較關鍵的因素之一,在本次試驗
3、中通過了對不同水膠比試塊強度的對比研究,進而優(yōu)化,提出活性粉末混凝土最佳的水膠比。2試驗2.1原材料2.1.1水泥水泥是組成活性粉末混凝土最基本的材料,它與硅粉、粉煤灰、礦渣等活性礦物摻合料以及水、外加劑等混合攪拌,經過復雜的水化反應,由可塑性的混凝土漿體反應生成堅實的水泥石。配制活性粉末混凝土時,水泥的選用非常重要。本文試驗選用的是冀東水泥廠生產的強度等級為P.O42.5的硅酸鹽水泥:3天抗壓強度為29.8MPa,3天抗折強度為6.5MPa。2.1.2石英砂石英砂主要由SiO2組成,具有優(yōu)良的界面條件和比較高的硬度,因此石英砂在活性粉末
4、混凝土中起到骨料的作用。10本試驗中選用的石英砂為石家莊市正定產的粒徑不大于5mm的中砂,其細度模數為2.7,表觀密度2600kg/m3,堆積密度為1510kg/m3,含泥量2.0%,泥塊含量0.3%,孔隙率為42.0%。2.1.3硅灰硅灰是在冶煉硅鐵合金和工業(yè)硅時產生的SiO2和Si氣體與空氣中的氧氣迅速氧化并冷凝而形成的一種超細硅質粉體材料。硅灰顆粒是無定形的球狀玻璃顆粒,具有很好的球形形態(tài)。是配制活性粉末混凝土必不可少的組分。硅灰在活性粉末混凝土中主要起到以下三個方面作用[2-4]:填充效應;火山灰效應;孔隙溶液化學反應。2.1.4
5、粉煤灰本文所用粉煤灰為陡河Ⅰ級粉煤灰,其45μm方孔篩余量為12.0%,需水量比86.0%,含水率為0.1%,燒失量4.8%。2.1.5高效減水劑高效減水劑又稱為超塑化劑,是高分子表面活性劑,并且有很強的固-液界面活性作用[5-7]。本文選用了保定慕湖恒源生產的MZY-A5高性能聚羧酸減水劑,黃褐色液體,其減水率為27.0%,壓力泌水率為36.2%,含氣量為3.5%。2.2實驗設備和試驗方法2.2.1實驗設備10a)FZ-31A型雷氏沸煮箱本試驗中采用的是FZ-31A型雷氏沸煮箱,規(guī)格為240mm×310mm×410mm。b)FBY-40
6、A型標準恒溫恒濕養(yǎng)護箱本試驗中,試塊的標準養(yǎng)護是在FBY-40A型標準恒溫恒濕養(yǎng)護箱中完成的,溫度20±1℃,濕度大于95%。c)振動臺本試驗中采用的振動臺規(guī)格:1000mm×1000mm,電動機功率1.1kw,振動頻率2860次/分,振幅0.3mm~0.6mm,最大載重量250g,重量100kg。ZBSX-92A型震擊式標準振擺儀砂標準篩砂標準篩的孔徑有:0.08,0.16,0.315,0.63,1.25,2.5,5,10(mm)行星式水泥膠砂攪拌機由中國建材科學院水泥所設計,是國家標準“水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)GB/T7671
7、-1999”規(guī)定的統(tǒng)一設備,適用于水泥膠砂試件制備時的攪拌,并可用于美國標準、日本標準進行水泥試驗和凈漿膠砂的攪拌。TYB-2000B型壓力試驗機試驗機級別CLASS1級10圖2.1TYB-2000B型壓力試驗機圖2.2混凝土試模TYB-300型壓力試驗機試驗機級別CLASS1級水泥膠砂三聯試模40mm×40mm×160mm混凝土試模70mm×70mm×70mmACS-6電子計價秤本試驗中物料稱量儀器,最大稱量6kg,最小稱量40g,分度值2g,額定電壓220V/50HZ,額定功耗10VA。DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋本試驗中試塊養(yǎng)護箱
8、,其溫度可在1℃~100℃之間調節(jié),電源電壓220V±22V,溫度調節(jié)范圍37℃~100℃,加熱功率400V,額定頻率50Hz±1Hz,溫度波動度±0.5℃。圖2.3DK-98-1型電熱恒溫水