摘要：進(jìn)行了活性粉末混凝土的制備實(shí)驗(yàn)，分別探討了水膠比、硅灰摻量、砂膠比和鋼纖維摻量等因素的單值變化，對(duì)RPC抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的影響。
　　關(guān)鍵詞：活性粉末混凝土；配合比；強(qiáng)度
　　1引言
　　活性粉末混凝土（ReactivePowderConcrete縮寫為RPC）是繼高強(qiáng)、高性能混凝土之后的一種新型混凝土，是由法國(guó)最大的營(yíng)造公司之一布依格（Bouygues）公司以PierreRichard為首的研究小組在1993年率先研制成功的[1]。RPC是一種超高強(qiáng)、低脆性、耐久性優(yōu)異的新型水泥基復(fù)合材料[2]，由級(jí)配良好的細(xì)砂、水泥、石英粉、硅灰、高效減水劑等組成。為了改善材料的延性，一般均摻入鋼纖維。RPC的強(qiáng)度可分為200MPa和800MPa兩個(gè)等級(jí)，該材料已成為國(guó)際建筑工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　國(guó)外已將RPC制品應(yīng)用于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁、壓力管及放射性固體廢料儲(chǔ)存容器等[3]。國(guó)內(nèi)也有不少院校和科研單位對(duì)RPC進(jìn)行了初步探索性研究。但總的來看，國(guó)內(nèi)的研究成果跟國(guó)際上先進(jìn)水平相比還有很大差距。本文采用國(guó)產(chǎn)原材料，通過實(shí)驗(yàn)研究了RPC幾種典型的配合比控制參數(shù)單值變化時(shí)對(duì)其抗壓和抗折強(qiáng)度的影響。
　　2原材料實(shí)驗(yàn)方法與配合比設(shè)計(jì)
　　2.1原材料
　　水泥：冀東水泥廠生產(chǎn)的P.O42.5型水泥；
　　石英粉：平均粒徑為10m的磨細(xì)石英粉；
　　硅灰：無定型SiO2含量89.22%，比表面積20000m2/kg；
　　砂石：綏中潔凈河砂，細(xì)度模數(shù)為2.8；
　　高效減水劑：沈陽漢拿外加劑廠生產(chǎn)的聚羧酸類高效減水劑，減水率為30%；
　　鋼纖維：長(zhǎng)度為13mm，直徑為0.175mm。
　　2.2實(shí)驗(yàn)方法
　　將水泥、石英粉、硅灰和砂按配合比進(jìn)行稱量，倒入攪拌機(jī)內(nèi)，干拌1分鐘；倒入溶有減水劑的一半用水量，攪拌1分鐘；倒入另一半用水量，攪拌1分鐘；加入鋼纖維，攪拌2分鐘，以使纖維在基體中分散均勻；應(yīng)用水泥膠砂試件的模具成型，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)2分鐘，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后拆模，將試件放入20±1℃的水中養(yǎng)護(hù)至預(yù)定齡期。
　　2.3配合比設(shè)計(jì)
　　實(shí)驗(yàn)分別探討水膠比、硅灰摻量、砂膠比和鋼纖維摻量等因素單值變化時(shí)對(duì)RPC基本性能的影響，配合比見表1所示。

                           
　　注：所有配比減水劑用量均為水泥用量的3.5%。
　　3試驗(yàn)結(jié)果與分析
　　1、2、3組實(shí)驗(yàn)研究了水膠比對(duì)RPC抗壓和抗折強(qiáng)度的影響，結(jié)果如圖1所示。
　　
　　                    
　　　　
　　由圖1可知：當(dāng)水膠比在0.20-0.24之間變化時(shí)，強(qiáng)度隨水膠比增大大體成下降趨勢(shì)，水膠比對(duì)抗折強(qiáng)度的影響較抗壓強(qiáng)度更大一些。各水膠比的RPC抗折強(qiáng)度均為早期增長(zhǎng)速度較快，后期增長(zhǎng)速度緩慢，7d齡期和28d齡期的抗折強(qiáng)度相差不大。綜合考慮水膠比對(duì)RPC強(qiáng)度和流動(dòng)度的影響，水膠比為0.22時(shí)較佳。
　　2、4、5、6組實(shí)驗(yàn)研究了硅灰摻量對(duì)RPC抗壓和抗折強(qiáng)度的影響，結(jié)果如圖2所示。
　　
　　                             
　　
　　　　硅灰摻量對(duì)各齡期的RPC抗壓強(qiáng)度影響較大，隨著摻量的增加，抗壓強(qiáng)度先增大后降低，在摻量為0.05時(shí)，各齡期抗壓強(qiáng)度均達(dá)到最大值，繼續(xù)增大硅灰摻量，抗壓強(qiáng)度幾乎呈直線下降，當(dāng)摻量增大到0.15時(shí)，抗壓強(qiáng)度接近甚至低于不摻硅灰時(shí)；硅灰摻量對(duì)抗折強(qiáng)度的影響趨勢(shì)與抗壓強(qiáng)度大體相同。
　　2、7、8組實(shí)驗(yàn)研究了砂膠比對(duì)RPC抗壓和抗折強(qiáng)度的影響，結(jié)果如圖3所示。
　　
　　                     
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　各齡期RPC的強(qiáng)度隨著砂膠比的增大，均先增大后減小，砂膠比在1.2左右，強(qiáng)度最佳。
　　2、9、10組實(shí)驗(yàn)研究了鋼纖維摻量對(duì)RPC抗壓和抗折強(qiáng)度的影響，結(jié)果如圖4所示。
　　                               
　　
　　
　　由圖4可知：鋼纖維對(duì)RPC的抗壓、抗折強(qiáng)度都有一定的影響。隨著纖維摻量的增加，各齡期RPC的抗壓強(qiáng)度迅速增長(zhǎng)，在摻量達(dá)到2%后抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，4%時(shí)的抗壓強(qiáng)度為178.2MPa，比1%摻量的RPC提高12.0%，比2%摻量的RPC提高1.6%。纖維摻量對(duì)抗折強(qiáng)度的影響一直呈增大趨勢(shì)，當(dāng)摻量為4%時(shí)，抗折強(qiáng)度為72.6MPa，相對(duì)1%摻量和2%摻量的RPC抗折強(qiáng)度分別提高了152.1%和44.6%。由此可知，當(dāng)纖維摻量超過2%后，抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度雖然還呈增大趨勢(shì)，但增長(zhǎng)速率都較緩慢，鋼纖維摻量的最佳范圍為2%-3%。
　　3結(jié)論
　　本實(shí)驗(yàn)采用國(guó)產(chǎn)原材料，用普通成型工藝，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，制備出抗壓強(qiáng)度為超過170MPa，抗折強(qiáng)度超過50MPa的超高性能RPC，并通過對(duì)強(qiáng)度的分析，確定了水膠比、硅灰摻量、砂膠比和鋼纖維摻量等因素的合理范圍。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]RichardP.Compositionofreactivepowderconcrete[J].CementandConcreteResearch,1995,25(7):1501-1511
　　[2]孫偉,劉斯鳳,賴建中等.超高性能綠色活性粉末混凝土性能的研究[J].水利學(xué)報(bào),2002(增刊):10-14
　　[3]安明哲,王慶生.活性粉末混凝土配制原理及應(yīng)用前景[J].建筑技術(shù),2000,32(3):1-3