活性粉末混凝土耐久性研究

第一章绪论

　　随着社会科技得告诉发展，混泥土技术也得到了广大发展，高性能混泥土的应用也越来越广泛。然而，材料具有优异的性能不仅取决于其组分的质地，还要取决于另外一个关键因素：致密，均匀的内部结构。作为非匀质多孔的混泥土材料，其性能的提高更有赖于其匀质性的改善和孔隙率的降低⑴。活性粉末混泥土是续高强度，高性能混泥土之后，于二十世纪末由法国布伊格公司研究成功的一种超高强、低脆性、耐久性优异并具有广阔应用前景的新型超高强混泥土。它是由级配良好的石英细砂、水泥、石英粉、硅粉、高效减水济等组成，为了提高RPC的韧性和延性可加入钢纤维⑵。在RPC的凝结、硬化过程中可采取适当的加压、加热等成型养护工艺。由于其成分中粉末的含量和活性的增加而被称为活性粉末混泥土。1998年8月，在加拿大召开的高性能混泥土及活性粉末混泥土国际研讨会上，就RPC的原理、性能和应用进行了广泛而深入的讨论。与会专家一致认为：作为一类新型混泥土，RPC具有广泛的应用前景⑶。

　　在这短短的几年里，活性粉末混泥土在国际上得到了广泛的应用。法国一核电站采用活性粉末混泥土为冷却系统生产了2500多根大小梁、生产了打量核废料储存容器；在加拿大Shwrbrooke建造了一座跨径60m、供行人和自行车通行的桥梁，以抵抗当地冬季零下30度反复洒除冰盐的严酷环境条件的侵蚀。通过这些工程应用，初步显示出活性粉末混泥土良好的使用性能、简便的生产和施工工艺，因而具有广阔的发展前景⑷。不过在国内，活性粉末混泥土还在研究阶段，真正被用在工程上的很少。在深圳，道路上的铸铁井盖被盗现象严重，考虑用活性粉末混泥土做成雨水井盖代替铸铁雨水井盖是一个很有意义的课题。活性粉末混泥土具有如此之高的抗压、抗折强度可以有效地减少结构物地自重，而且由于较高的密实性使它的渗透性降低，其耐久性也得到了保证。所以，活性粉末混泥土是做雨水井盖的一种理想材料。

　　与普通混泥土相比较，活性粉末混泥土可以减少材料用量，降低建筑成本，节约资源，减少生产、运输和施工能耗。采用活性粉末混泥土将对改善和保护人类环境作出巨大的贡献。

　　1.1RPC的配制原理

　　a　应用消除缺陷的指导思想选择骨料品种

　　在普通混泥土中，水泥石和集料的弹性模量不同，当应力、温度发生变化时，致使界面处形成细微的裂缝；另外，在混泥土硬化前，水泥浆体中的水分向集料表面迁移，在集料的表面形成一层水膜，从而在硬化的混泥土中留下细小的缝隙；此外，浆体泌水也会在集料下表面形成水囊。因此，混泥土在承受荷载作用以前，界面就充满了微裂缝。收到荷载作用以后，在水泥石与骨料的界面上出现剪应力和拉应力，随着应力的增长，微裂缝不断扩展并伸向水泥石，最终导致水泥石的断裂。为了尽量减少微裂缝和孔隙等缺陷，在配置RPC时剔除了普通混泥土中所采用的粗骨料，而采用最大粒径小于600um，平均粒径为250um的细石英砂，可以取得以下三方面效果：