活性粉末混凝土的微观结构研究

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不同粒径石英粉对活性粉末混凝土强度影响及微观结构分析

不同粒径石英粉对活性粉末混凝土强度影响及微观结构分析

第36卷第2期Vol.36 No.22021年05月May 2021汕头大学学报(自然科学版)Journal of Shantou University (Natural Science)文章编号:1001 - 4217(2021 )02 - 0050 - 09不同粒径石英粉对活性粉末混凝土强度影响及微观结构分析薛国杰1,王传林",张佳苗1,卢旭彳,刘泽平1,张腾腾1(1.汕头大学广东省结构安全与监测工程技术研究中心,广东汕头515063;2.广东居安建筑工程检测有限公司,广东 汕头515063)摘要试验分析了不同养护条件下掺加不同目数石英粉对活性粉末混凝土 (RPC)抗压、抗折强度影响,分析并计算不同目数石英粉对RPC 强度贡献率;利用SEM 、XRD 分析不 同目数石英粉经历热养后RPC 微观结构变化和物项组成.结果表明:与未掺石英粉相比, 掺入石英粉对RPC 抗压、抗折强度均有提升,其抗压/抗折强度最高可提升18.9%/14.1%;不同养护条件下石英粉对于RPC 强度贡献率均大于0,且对抗压强度贡献率更为显著.微观 分析表明,石英粉作为一种惰性材料,虽在一定养护条件下无法通过发挥化学活性效应提升基体强度,但可间接影响其他掺合料的化学活性效应对基体强度产生影响.关键词 活性粉末混凝土;养护条件;石英粉粒径;强度贡献率中图分类号TU528.01文献标识码A进入21世纪后,随着我国国民经济实力迅速提高,交通、建筑、海洋等工程渐渐 增多,混凝土材料用量骤增,工程难度越来越大,对混凝土材料性能及服役寿命提出更高要求.活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)由于其性能优异受到广泛关注. RPC 在低水胶比的水化环境中,SiO2不断消耗一次水化中的产物Ca(OH )2,从而促进二次水化生成托贝莫来石,为混凝土基体提供强度来源•与此同时,SiO2作为RPC 掺合料 可发挥填充作用.硅灰、石英粉是RPC 中SiO2主要来源,但并不是所有的SiO2都可以发挥其活性作用.Yang 等闪利用磨细石英砂代替水泥研究其SiO 2含量、比表面积、蒸养温度等因素对 蒸压高强混凝土力学性能的影响.研究发现在标准养护条件下,磨细石英砂与Ca(OH )2几乎没有反应;蒸压条件下,Si02能与水泥水化释放Ca(OH )2快速反应生成托贝莫来 石.Yazici 等也发现高温下(150-2009 )可激发SiO 2活性.何峰等冋通过分析硅灰和石英粉对RPC 抗压强度的影响发现标准养护条件下硅灰对基体强度贡献较大,而石英粉只能收稿日期:2021 -01 -06作者简介:薛国杰(1994-),男(汉),内蒙古自治区赤峰人,硕士研究生,研究方向:水泥基材料及混凝土劣化机制研究.E-mail : 1**************.cn基金项目:汕头大学科研启动项目(NFT17011)第2期薛国杰等:不同粒径石英粉对活性粉末混凝土强度影响及微观结构分析51在高温养护条件下起到一定的作用•耿春东等冏在蒸压条件下利用花岗岩石粉取代石英粉的研究中发现花岗岩石粉、石英粉活性被激发可提高强度•石英粉作为RPC中重要掺合料,其粒径对于RPC影响的有关研究存在空白.本文通过研究掺入不同粒径石英粉对RPC流动度、强度影响,借鉴火山灰效应数值分析方法㈣分析原理,定量分析不同养护条件下不同目数石英粉对RPC强度贡献率,并从水化产物、以及微观结构方面对其进行分析阐述,为后续RPC研究提供参考.1试验1.1原材料及配合比试验选用硅酸盐水泥P-042.5R,其技术指标见表1.选取粒径0.3-0.6mm河砂作为细骨料,河砂在使用前需冲洗并烘干.减水剂为聚竣酸减水剂,固含量15%,减水率达30%以上.粉煤灰为I级粉煤灰.硅灰为10000目硅灰.本试验选用了6种粒径不同的石英粉,目数为325、600、1250、2000、3000、4000.水泥、粉煤灰、硅灰主要成分见表2.经过多次前期试验并优化后确定本试验的配合比,见表3.表1硅酸盐水泥P.O42.5R的技术指标国家标准实测值烧矢量/%W5.00 3.06比表面积/(kg/m2)M300378初凝时间/min M45186终凝时间/min W6002303天抗折强度/MPa M4.0 5.63天抗压强度/MPa N22.027.628天抗折强度/MPa M6.5 6.428天抗压强度/MPa M42.545.1表2水泥、粉煤灰、硅灰组成成分质量/g材料-SiO2AI2O3Fe2O3CaO MgO K2O N^O 水泥21.83 3.59 6.357.8 2.610.840.23粉煤灰46.4438.01 3.127.50.230.880.33硅灰92.180.230.090.99 1.830.310.05表3基准配合比组别水泥粉煤灰硅灰石英粉河砂水胶比减水剂/% Qo 1.20.30.20 1.50.26Qx10.30.20.2 1.50.261.2试验方法1.2.1试件制备和养护将称重后的水泥、粉煤灰、硅灰、石英粉干拌60s后加入河砂继续拌和120s,保证52汕头大学学报(自然科学版)第36卷其均匀分散后,将水与减水剂混合物分两次加入,第一次缓慢加入70%水与减水剂混合物后慢拌至无结块,缓缓加入剩余水慢拌100s后快拌60s,将拌制好的料浆浇筑到40mmx40mm x160mm的模具中.成型后放入温度为(20±1)°C、相对湿度不低于90%的标准养护箱内养护24h后脱模,随后分别放入(20±1)°C的水池标准养护、90°C 水泥快速养护箱热水水浴、蒸汽养护至规定龄期.石英粉目数相同者为一组,每组为三个同条件制作和养护的试件.试件在20°C标准养护条件下养护28d、90匸热水水浴7d与90°C蒸汽养护7d后进行试验,热养护试件测试前放置温度20°C、相对湿度50%环境中静待冷却1h.1.2.2性能测试拌合物的流动度采用跳桌法,按《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-1999)进行测定.抗压强度、抗折强度参考《水泥胶砂强度检测方法》(GB/T17671-1999)进行试验.抗折强度采用40mm x 40mm x160mm的棱柱体试件,每组3个.试件进行完抗折强度试验后,取剩余半截棱柱体进行抗压强度试验•取7d90°C热水水浴掺加325和4000目数石英粉试块,选择试样中心部分用无水乙醇终止水化后烘干至恒重后进行扫描电镜观察.为避免砂中石英衍射峰的干扰,另制作未掺加河砂净浆试样,取热水水浴养护7d后掺加325和4000目数石英粉试块中心部分磨细进行水化产物分析.2结果与讨论2.1不同粒径石英粉对RPC流动度的影响掺入不同粒径石英粉的RPC流动度变化如图1所示.由图可知,当RPC中掺入325目石英粉时,所测RPC流动度达179mm.随着掺入石英粉目数增加,RPC流动度逐渐降低.当掺入石英粉目数为4000目时,流动度下降T24.6%.在水胶比不变、石英粉掺量相同时,粒径较小的石英粉比表面积较大,更易吸附自由水,体系中颗粒间自由水减少,流动度下降.石英粉由于其表面粗糙多棱角,作为填充料时与水泥内摩擦力较大叫粒径较小石英粉与其他填充料之间内摩擦力较大、机械咬合作用较强.如掺加石英粉粒径较小,要保证其对应RPC工作性则所需更多拌合水.2.2不同养护条件下石英粉目数对RPC力学性能的影响图2为不同养护条件下RPC抗压、抗折强度与掺加石英粉目数的关系.石英粉作为一种惰性材料,虽在一定养护条件下无法通过发挥化学活性效应提升基体强度间,但可第2期薛国杰等:不同粒径石英粉对活性粉末混凝土强度影响及微观结构分析53间接影响其他掺合料的化学活性效应对基体强度产生影响•由图可知,RPC 抗压、抗折强度在不同养护条件下均呈“N ”型变化趋势.与未掺石英粉相比,掺加325目石英粉RPC 在标准养护、蒸汽养护及热水水浴条件下抗压/抗折强度分别提高了 10.0%/18.3%、2.1%/6.7%及17.5%/9.2%.石英粉通过填充浆体与骨料间微隙从而优化RPC 性能,增加基体强度.随着石英粉目数增加,RPC 抗压、抗折强度呈先减后增•与掺加石英粉目数为325时相比,掺加600目石英粉RPC 在标准养护、蒸汽养护及热水水浴条件下抗压/抗折强度分别降低4.3%/10.7%、3.3%/14.8%及6.5%/2.2%.随着所掺石英粉粒径减小,强度缓慢升高,直至掺加石英粉目数为4 000时,标准养护、蒸汽养护及热水水浴条件下RPC 抗压/抗折强度分别提高了 16.3%/15.9%、 7.9%/4.9%及18.9%/14.1%.石英粉作为一种惰性材料主要通过发挥微集料效应进而提高 基体抗压强度•粒径越小,其填充效果越好叫但由于其仅作为多种掺合料中的一种,与 其他不同粒径的掺合料掺合后需接近最密立方堆积才可充分发挥其微集料效应.由图2可见,虽不同养护条件强度呈现相似变化趋势,但仍有所差别.与标准养护28 d 相比,热养护7 d 后RPC 强度较优.这是由于热养护可激发掺合料发生火山灰效应,即硅灰与水泥水化反应生成的Ca(OH )2发生火山灰反应叫可优化内部孔结构从而提升基体强度.90匕养护温度条件下,热水水浴效果较优.通过分析认为试块在热水水 浴养护中,水中与外部形成压强差为RPC 内部水化起到一定的促进作用,且热水水浴 较蒸汽养护传热速度较匀速,对结构破坏作用较小•张胜等冈分析认为蒸汽养护可使RPC 中水分形成方向性通道,对强度不利.当掺入石英粉为325目时,不同养护条件下抗压强度差值最大,为16.6 MPa ;当掺入石英粉为1 250目时,抗折强度差值最大,为4.0 MPa.粒径较小石英粉能更好的优化孔隙,在掺加粒径较小石英粉时,90 9蒸汽养护、热水养护条件促使RPC 基体外部快速水化、密实度增强,一定程度上延缓RPC 基体中心水化.325目石英粉微集料效应虽不如粒径较小石英粉,其对应RPC 微空隙较 多,但正是由于这些微空隙为水化产物提供了生长空间,有利于强度增长徨50 5 0 53 3 2 2 111111Edl/WJauohsQA・ssQ.lduIOO40(a)抗压强度(b)抗折强度E d l v q /S h s-s n x o Euou图2不同养护条件下石英粉粒径对试样强度影响0554汕头大学学报(自然科学版)第36卷2.3掺加不同目数石英粉强度贡献率分析基于蒲心诚教授㈣提出的火山灰效应数值分析方法分析原理,以不同养护条件下未掺石英粉试验组作为基准组定量分析计算不同养护条件下不同目数石英粉的强度贡献率•表4为本试验数据经计算所得指标,分别为水泥占有胶凝材料的百分比(q)、抗压比强度(Rc)、抗折比强度(Rf)、抗压比强度系数(Ic)、抗折比强度系数(If)、抗压强度贡献率(Pc)及抗折强度贡献率(Pf).表4石英粉强度贡献率分析标准养护蒸汽养护热水水浴指标q/%Rc Rf Ic If Pc Pf B067 1.5420.1881100B32556 1.9890.266 1.129 1.41522.529.3 B60056 1.9040.238 1.081 1.26619.021 B125056 1.9210.252 1.091 1.3419.725.4 B200056 1.9270.257 1.094 1.36720.026.8 B300056 1.9570.259 1.111 1.37821.227.4 B400056 2.1040.261 1.195 1.38826.728Z067 1.7540.2451100Z32556 2.1790.313 1.242 1.27819.521.7 Z60056 2.1070.266 1.201 1.08616.87.9 Z125056 2.1430.252 1.222 1.0291&2 2.8 Z200056 2.1960.271 1.252 1.10620.19.6 Z300056 2.2500.273 1.283 1.1142210.3 Z400056 2.2640.307 1.291 1.25322.520.2R067 1.7610.2431100R32556 2.4750.318 1.405L3092&823.6 R60056 2.3140.312 1.314 1.28423.922.1 R125056 2.3180.313 1.316 1.2882422.4 R200056 2.4120.302 1.37 1.2432719.5 R300056 2.4250.329 1.377L35427.426.1 R400056 2.5050.332 1.422 1.36629.726.8石英粉在标准养护、90°C蒸汽养护和90°C热水水浴条件下主要通过发挥其填充效应从而为RPC基体提供强度.由表3、图2可见,通过将基准组配比进行调整掺加石英粉可提高RPC基体强度.图3、图4及图5分别为20°C标准养护28d、90匸热水水浴7d 及90°C蒸汽养护7d后不同目数石英粉的强度贡献率.由图可见,不同养护条件下石英粉对于RPC强度贡献率均大于0,且对于抗压强度贡献率更为显著.不同养护条件下石英粉粒径对RPC强度贡献率呈“V”形变化,由图3、图4及图5可见,随着石英粉粒径减小,不同养护条件下强度贡献率均呈先减后增•虽然石英粉的粒径越小,在掺合料粒子间起到的填充增密作用越大,但RPC强度主要取决于能否较好地优化掺合料体系中颗粒的紧密堆积.第2期薛国杰等:不同粒径石英粉对活性粉末混凝土强度影响及微观结构分析550 5 05 03 2 2 1 15o53u o u n q u J U O 。

活性粉末混凝土的制备、结构及性能

活性粉末混凝土的制备、结构及性能

活性粉末混凝土的制备、结构及性能摘要:活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete简称RPC)是一种超高强水泥基材料,本文通过调整粉煤灰、硅灰等掺合料和水胶比等,研究了其对RPC性能的影响,并且确定了其最佳的掺量。

同时借助XRD和SEM等测试手段对RPC的水化产物和微观结构进行分析后发现RPC是一个未完全水化但非常密实的结构体。

关键词:活性粉末混凝土;RPC;最佳掺量;微观分析1 引言活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete简称RPC)是法国Bouygues公司1993年研制成功的一种超高强度、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料[1],其抗压强度可以达到200MPa-800MPa级,抗折强度20MPa-150MPa级。

由于RPC具有很高的抗压、抗折强度以及较强的耐久性,在结构设计中能够有效减少自重,提高结构的抗震和抗冲击性能。

另外,RPC特殊的结构决定了其耐高温性、耐火性和耐腐蚀性远优于钢材。

国内RPC材料的运用不仅能有效利用粉煤灰、矿渣等工业废料,而且其强度很高,一定程度上能够减少对钢材的需求。

同时采用RPC材料与同类混凝土材料相比可以延长结构寿命,大幅减少维修费用,降低工程建设和使用的综合造价。

因此,RPC目前开始广泛应用于房屋、桥梁道路、高铁以及军事设施,前景十分广阔。

本实验的的主要内容是研究原材料、水胶比等对RPC的性能的影响,同时借助XRD、SEM等测试手段对RPC的水化产物和微观结构进行进一步的分析,以了解水化产物和微观结构对宏观性质的影响。

2 实验部分2.1 原材料及性能检测(1)水泥采用华新堡垒P.O 42.5水泥,水泥细度3200cm²/g,初凝时间大于90min,终凝时间小于360min,烧失量为0.5%。

(2)硅灰云南某铁合金厂生产的微硅粉,硅粉的特征状态为灰白色细粉,SiO2含量大于90%,密度2.21g/cm²,粒径2μm以下,平均粒径0.3μm左右,比表面积143100cm²/g。

活性粉末混凝土的微观结构研究

活性粉末混凝土的微观结构研究

活性粉末混凝土的微观结构研究安明喆;王军民;崔宁;马亚峰【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2007(000)003【摘要】通过扫描电镜、EDS微区元素点分析及X-射线衍射等试验,对200MPa 级的活性粉末混凝土的微观机理进行了研究.标准养护1d后生成小颗粒梭状的C-S-H凝胶体与六方板状的Ca(OH)2晶体,内部结构显得比较疏松,且Ca(OH)2晶体的结晶能力下降,形成的晶体颗粒偏小偏薄.标准养护1d后,高温养护1、2、3 d的水化产物凝胶体的形状以梭状的小颗粒C-S-H凝胶--蠕虫状C-S-H凝胶颗粒--"云状"C-S-H凝胶颗粒簇--表面平滑饱满大颗粒--密实块状体的顺序发生变化.C-S-H 凝胶体的Ca/Si由3.75降至1.75.低水胶比条件下不产生AFt晶体.【总页数】3页(P1-3)【作者】安明喆;王军民;崔宁;马亚峰【作者单位】北京交通大学,北京,100044;北京市市政工程研究院,北京,100037;北京市市政工程研究院,北京,100037;北京交通大学,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TU528.57【相关文献】1.型钢活性粉末混凝土组合结构研究综述 [J], 翟建恺;孙一天2.高温作用下活性粉末混凝土的孔结构研究 [J], Lin Jian;Gao Shuai;YinShouyi;Lu Liulei;Chang Yajun;Wang Junfeng3.不同粒径石英粉对活性粉末混凝土强度影响及微观结构分析 [J], 薛国杰;王传林;张佳苗;卢旭;刘泽平;张腾腾4.大掺量矿粉活性粉末混凝土性能与微结构研究 [J], 刘娟红;王栋民;宋少民;霍文霖5.型钢活性粉末混凝土组合结构研究与发展 [J], 王琨;时金雨;徐冠普;李新宇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

混凝土中添加活性粉末的作用研究

混凝土中添加活性粉末的作用研究

混凝土中添加活性粉末的作用研究一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑结构、道路、桥梁等领域的建筑材料。

在使用过程中,混凝土需要具备一定的强度、抗裂性和耐久性等性能。

为了提高混凝土的性能,人们开始尝试往混凝土中添加各种添加剂,其中活性粉末就是一种常见的添加剂。

那么,混凝土中添加活性粉末的作用是什么呢?本文将从多个方面进行探讨。

二、活性粉末的定义和种类活性粉末是指一种细颗粒状的材料,其颗粒大小通常小于45μm。

活性粉末有许多种类,如硅灰、矿渣粉、石灰石粉、膨胀珍珠岩、白云石粉等。

三、混凝土中添加活性粉末的作用1.提高混凝土的强度添加适量的活性粉末可以显著提高混凝土的强度。

这是因为活性粉末中的成分能够与水中的Ca(OH)2反应生成新的水化产物,从而促进水泥颗粒的反应和水化过程。

这种反应能够加速水泥化学反应的进行,从而提高混凝土的强度。

2.改善混凝土的工作性能添加适量的活性粉末可以改善混凝土的工作性能,如增加混凝土的流动性、减少混凝土的收缩、减小混凝土的温度应力等。

这是因为活性粉末中的细颗粒能够填充混凝土中的微孔隙,从而改善混凝土的工作性能。

3.提高混凝土的耐久性添加适量的活性粉末可以提高混凝土的耐久性。

这是因为活性粉末能够减少混凝土中的孔隙率,从而防止混凝土中的水分和气体的渗透。

此外,活性粉末中的成分还能与混凝土中的水化产物反应,从而形成致密的水化产物,从而提高混凝土的耐久性。

四、活性粉末对混凝土性能的影响因素1.活性粉末的类型不同类型的活性粉末对混凝土性能的影响是不同的。

比如,硅灰可以显著提高混凝土的强度,而石灰石粉则能够改善混凝土的工作性能。

2.活性粉末的掺量活性粉末的掺量对混凝土性能的影响也非常大。

一般而言,掺量在10%左右时可以获得最佳的效果。

但是,如果掺量过多,则会对混凝土的性能产生负面影响。

3.混凝土配合比混凝土配合比也会影响活性粉末对混凝土性能的影响。

一般来说,混凝土的水胶比较小时,活性粉末对混凝土的影响效果会更好。

混凝土中添加活性粉末的效果研究

混凝土中添加活性粉末的效果研究

混凝土中添加活性粉末的效果研究一、前言混凝土作为一种重要的建筑材料,其性能的优劣直接影响着建筑物的质量和寿命。

在混凝土的制备过程中,添加适量的活性粉末能够有效地提高混凝土的强度和耐久性,改善混凝土的工作性能和抗裂性能。

本文将深入探讨混凝土中添加活性粉末的效果,为混凝土制备提供技术指导和理论支持。

二、活性粉末的定义和分类活性粉末是指具有活性物质的微粉末,其粒径一般小于45μm。

按照其性质和来源的不同,活性粉末可分为水泥类、硅酸盐类、粉煤灰类、矿渣粉类、石灰石类、钛白粉类等多种类型。

其中,水泥类和硅酸盐类活性粉末是混凝土中添加较为常见的两种类型。

三、活性粉末的作用机理活性粉末能够在混凝土中发挥多种作用,主要包括以下几个方面:1、填充作用:活性粉末的粒径较小,能够填充混凝土中的细孔、毛细孔等空隙,提高混凝土的密实度和均质性。

2、反应作用:水泥类和硅酸盐类活性粉末能够与水中的氢氧根离子发生反应,生成硬化产物,提高混凝土的强度和耐久性。

3、催化作用:活性粉末能够催化水泥水化反应的进行,促进混凝土的早期强度发展。

4、晶化作用:硅酸盐类活性粉末中的硅酸盐水化产物能够与混凝土中的水化产物相互作用,形成更加稳定的晶体结构,提高混凝土的耐久性和抗裂性能。

四、混凝土中添加活性粉末的优点1、提高混凝土的强度和耐久性:活性粉末能够与水中的氢氧根离子发生反应,生成硬化产物,提高混凝土的强度和耐久性。

2、改善混凝土的工作性能:活性粉末的填充作用能够提高混凝土的密实度和均质性,改善混凝土的流动性和可塑性。

3、提高混凝土的抗裂性能:活性粉末能够填充混凝土中的细孔、毛细孔等空隙,改善混凝土的抗裂性能。

4、降低混凝土的成本:适量添加活性粉末能够减少水泥用量,降低混凝土的成本。

五、实验设计为了探究混凝土中添加活性粉末的效果,我们设计了以下实验:1、材料准备:水泥、细砂、粗骨料、水、活性粉末(水泥类和硅酸盐类各选取一种)。

2、实验分组:将混凝土分为对照组和实验组,对照组不添加任何活性粉末,实验组分别添加水泥类和硅酸盐类活性粉末。

混凝土微观结构研究及其应用

混凝土微观结构研究及其应用

混凝土微观结构研究及其应用一、前言混凝土是建筑业中最常用的材料之一,其优点是具有较高的强度和耐久性,可以适应各种不同的建筑需求。

混凝土的微观结构对其性能有着至关重要的影响,因此研究混凝土的微观结构对于提高混凝土的性能和开发新的混凝土材料具有重要意义。

二、混凝土微观结构研究的意义1.研究混凝土的微观结构可以帮助我们更好地理解混凝土的力学性能和耐久性能。

混凝土是由水泥、砂、石等材料组成,其微观结构对于混凝土的强度、硬度、韧性、抗裂性、耐久性等性能有着重要的影响。

2.研究混凝土的微观结构可以帮助我们更好地了解混凝土的制备工艺和材料选用。

混凝土的微观结构和制备工艺密切相关,研究混凝土的微观结构可以帮助我们更好地了解混凝土的制备工艺和材料选用。

3.研究混凝土的微观结构可以促进混凝土材料的创新和发展。

混凝土的微观结构研究可以为混凝土材料的性能提升和新型混凝土材料的开发提供理论和实践基础。

三、混凝土微观结构的主要组成混凝土的微观结构主要由三部分组成:水泥胶体、骨料、孔隙。

1.水泥胶体水泥胶体是混凝土中最重要的组成部分之一,其占混凝土体积的比例很小,但是其对混凝土的力学性能和耐久性能有着至关重要的影响。

水泥胶体主要由水化产物、未水化水泥颗粒和水泥颗粒之间的空隙组成。

2.骨料骨料是混凝土中的填充物,主要用于提高混凝土的强度和硬度,同时也能改善混凝土的抗裂性能。

骨料可以分为粗骨料和细骨料两种类型,粗骨料主要用于提高混凝土的强度和硬度,细骨料主要用于填充水泥胶体和粗骨料之间的空隙。

3.孔隙孔隙是混凝土中的空隙,其数量和大小对混凝土的力学性能和耐久性能有着重要的影响。

孔隙可以分为两种类型:凝胶孔隙和非凝胶孔隙。

凝胶孔隙是由水泥胶体形成的孔隙,其大小通常在5nm以下;非凝胶孔隙主要由空鼓、气孔、裂缝等形成,其大小通常在几微米到几毫米不等。

四、混凝土微观结构研究方法混凝土微观结构的研究方法主要包括以下几种:1.扫描电镜扫描电镜可以对混凝土微观结构进行高分辨率的观测和分析,可以获得混凝土中水泥胶体、骨料和孔隙等组成部分的形貌和分布情况,有助于深入了解混凝土微观结构和性能之间的关系。

活性粉末混凝土材料论文

活性粉末混凝土材料论文

活性粉末混凝土材料论文摘要:活性粉末混凝土具有极高的强度和耐久性,使其性能优势明显,但目前其所表现出的各项宏观性能还存在理论依据不足的问题。

需要解决的问题主要有:孔结构、水化产物微结构、化学组成等的准确测定,不同掺合料对活性粉末混凝土的影响,以及耐久性测试方法的制定。

同时,研究人员还需进一步研究其他微观研究方法在活性粉末混凝土机理分析中的适用性。

前言混凝土材料的微观结构主要指骨料相、水泥石的微结构以及混凝土内的孔隙结构,而由于骨料在混凝土内基本无变化,因此,对混凝土材料微观结构的研究主要集中在水泥石的微结构以及混凝土内的孔隙结构,对水泥石微结构的研究可分为微观形貌、晶体结构、物相组成等方面。

目前,国内外学者对普通混凝土的微观结构进行了比较深入的研究。

1活性粉末混凝土微观研究主要方法材料的宏观特性是由其微观性质决定的,混凝土材料的微观研究为其宏观性能的机理分析提供了理论依据。

目前活性粉末混凝土的微观研究方法主要有:(1)采用压汞法(MIP)、气体吸附法(BET)以及核磁共振法(NMR)测定孔结构;(2)利用扫描电子显微镜(SEM)、环境扫描电镜(ESEM)观察其微观形貌;(3)使用X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、热重分(TGA)等测试手段对活性粉末混凝土进行成分分析。

2活性粉末混凝土孔结构分析混凝土的孔结构严重影响着混凝土的抗压强度、抗拉强度等力学性能以及抗冻性、抗渗性等耐久性能万。

现有研究认为:混凝土中的孔隙可分为对耐久性有利孔和不利孔,其中对耐久性最有利的孔隙是半径为0.1nm<10nm="" 的微毛细孔,而最不利的是10="" nm<="" p="">刘娟红等研究了不同水泥用量(表1)、不同养护制度下大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的孔结构变化。

结果表明:(1)大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的平均孔径在10nm左右,孔隙率均在5%左右,这比普通混凝土15%的孔隙率低许多,而当水泥用量为300 kg/m3时,活性粉末混凝土的孔隙率最低为4.98%;(2)养护制度对孔隙率也有影响,水胶比较高、活性矿物细粉含量较高的活性粉末混凝土在蒸养后再进行干热养护,其孔隙率和孔隙特征得到明显的改善。

活性粉末混凝土设计方法

活性粉末混凝土设计方法
✓ 最终,非预应力钢筋和混凝土的应变、应力即为 阶段Ⅲ中分析所得;预应力钢筋的应变和应力增 量分别为
pp1p2p
pp(p) (p 1p 2)
28
精选课件
1.5 预应力的考虑方法
✓ 截面承载能力(弯矩)
M pN p(hxap)M
29
精选课件
二、计算结果
2.1 轴心受压构件 2.2 轴心受拉构件 2.3 非预应力T形梁 2.4 预应力T形梁
1.3 物理(本构)关系
1.0
试验曲线
0.8
模型曲线
0.6
0.4
0.2
0.0
0
1
2
3
4
5
x = cp
图1-2 混凝土受压应力-应变关系
12
6
精选课件
1.3 物理(本构)关系
➢RPC受拉应力-应变关系:
1.1x0.8x20.9x3 y x
2(x1)1.7x
0x1 x1
其中: y
fct
,x
(i) ctp ; f ct
1000
2000
3000
4000
5000
6000
应变/
图2-2 承载能力随配筋率的变化
33
精选课件
2.1 轴心受压构件
表2-1 最大承载能力随配筋率的变化 配筋率% 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 最大承载能
1.0 1.013 1.026 1.039 1.052 1.064 1.077 力变化
30
精选课件
应力/MPa
2.1 轴心受压构件
350 300 250 200 150 100
50 0 0
RPC 钢筋

混凝土的微观结构研究

混凝土的微观结构研究

混凝土的微观结构研究混凝土是一种常用的建筑材料,广泛应用于各种建筑工程中。

了解混凝土的微观结构对于掌握其性质和性能有着重要意义。

本文将就混凝土的微观结构进行研究和探讨。

一、混凝土的主要组成混凝土主要由水泥、骨料和水组成。

水泥是混凝土的胶结材料,采用石灰石和粘土经混合煅烧而成。

骨料是混凝土的主要填充物,常用的有砂和石子等。

水在混凝土中起到促进水泥水化反应和形成胶凝体的作用。

二、水泥胶凝体的微观结构水泥胶凝体是混凝土中的胶结物质,其微观结构主要由水化物和无定形凝胶组成。

水化物是水泥颗粒与水反应生成的产物,具有胶状结构。

无定形凝胶是未水化的水泥颗粒表面的胶体物质,具有玻璃态结构。

水化物和无定形凝胶共同构成了水泥胶凝体的微观结构,决定了混凝土的强度和性能。

三、骨料的微观结构骨料是混凝土的填充物,主要由砂和石子等颗粒状物质组成。

骨料的微观结构主要取决于其成分和形状。

砂颗粒多呈规则形状,而石子颗粒则形状较不规则。

骨料颗粒之间通过水泥胶凝体相互粘结,形成了坚固的骨料骨架,增加了混凝土的强度和稳定性。

四、混凝土的孔隙结构混凝土中存在着各种类型的孔隙,包括毛细孔、空隙和裂缝等。

毛细孔是由水化物分子之间的相互作用引起的,具有尺寸较小、形态规则的特点。

空隙是由骨料颗粒之间的空隙所形成的,具有较大的尺寸和不规则形态。

裂缝是由混凝土收缩、温度变化以及外力作用等因素引起的。

混凝土的孔隙结构对其的性能和耐久性有着重要的影响。

五、混凝土的物理性能和力学性能混凝土的物理性能和力学性能主要取决于其微观结构和孔隙结构。

混凝土的物理性能包括密实性、质量和硬度等,而力学性能则包括抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等。

微观结构和孔隙结构的变化会直接影响到混凝土的性能和使用寿命。

六、混凝土的改性技术为了提高混凝土的性能和耐久性,人们采用了多种改性技术。

常见的改性技术包括添加剂的使用、纤维增强和高性能混凝土等。

通过改变混凝土的微观结构和孔隙结构,可以显著改善混凝土的性能和使用寿命。

活性粉末混凝土研究综述

活性粉末混凝土研究综述

摘 要:活性粉末混凝土作为一种新型超高性能混凝土,其力学性能的影响因素一直是广大学者的研究热点,根据国内外科研工
作者的研究成果,对活性粉末混凝土力学性能影响因素进行综合论述,并提出一些有价值的结论。
关键词:活性粉末混TU528
文献标识码:A
0 引言
活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete,简称 RPC)是在 20世纪 90年代由法国一个实验室开发研究出的一种继高强混凝 土和高性能 混 凝 土 之 后 的 新 型 超 高 性 能 水 泥 基 复 合 材 料。 RPC 同常规混凝土相比,根据其组成成分和浇筑成型后热处理方式的 不同,这种新型混 凝 土 具 备 更 优 异 的 力 学 性 能,其 抗 压 强 度 可 以 达到 200MPa~800MPa,抗拉强度可以达到 20MPa~50MPa。 除了超高强度之外,RPC还具备高韧性、高耐久性、体积稳定性良 好等特点,因此 RPC在国内外被广泛的应用于军事、核电、桥梁、 海洋和港口等多个工程领域当中。
2.3 水胶比
西北农林 科 技 大 学 史 凯 方 等[5]采 用 正 交 试 验 设 计 方 法 对 PRC的配合比进行试验研究,探讨了水胶比等因素对 RPC各项力 学性能影响规律和机理。结果表明:水胶比对 RPC的力学性能影 响显著,RPC200水胶比宜取 0.18~0.20之间。高于 0.20水胶比 会使 RPC强度明显降低,低于 0.18时混凝土成型困难,缺陷增多。
3 其他因素对 RPC力学性能的影响
西南科技大学高燕等[6]通过设计正交试验对掺有固硫灰的 活性粉末混凝土的力学性能及收缩性能进行研究。试验结果表 明:使用固硫灰、硅灰、高效减水剂、石英砂等材料再通过湿热养 护可以配制出抗压强度达到 140MPa的 RPC;采用湿热养护可 以加速 RPC的水化反应,形成密实度更高的 RPC,其早期强度比 标准养护高出 30MPa左右;湿热养护可以提高 RPC的早期收 缩,同时降低后期干性收缩,整体收缩率大于标准养护条件下的 RPC;固硫灰的膨胀特性可以降低活性粉末混凝土自收缩大的缺

活性粉末混凝土性能综述

活性粉末混凝土性能综述

活性粉末混凝土性能综述活性粉末混凝土是一种具有特殊性能的混凝土材料,它采用了一种新型的粉末矿物掺合料和活性粉末材料,通过适当的掺合和通常的混凝土拌合而成。

活性粉末混凝土在工程实践中被广泛应用,其独特的性能和功能使得它成为了建筑材料领域的一种热门研究对象。

本文将对活性粉末混凝土的性能进行综述,以期为深入研究和应用活性粉末混凝土提供参考和指导。

活性粉末混凝土的性能主要体现在以下几个方面:1. 抗压性能:活性粉末混凝土的抗压强度通常比普通混凝土高,这是由于掺入了一定比例的活性矿物掺合料和活性粉末材料,使得混凝土内部产生更多的水化产物,增加了混凝土的致密性和坚固性。

2. 耐久性能:活性粉末混凝土在耐久性能上表现出色,其抗渗性、抗冻融性、耐磨损性均优于普通混凝土,这得益于活性粉末混凝土内部的微观结构和化学成分的优化。

3. 抗裂性能:活性粉末混凝土的抗裂性能较好,其内部微观结构和力学性能使得它在受力时能够有效地抵抗裂纹的产生和扩展,从而提高了混凝土的整体稳定性和耐久性。

4. 可持续性能:活性粉末混凝土的可持续性能也是其独特之处,由于活性矿物掺合料和活性粉末材料的使用,活性粉末混凝土的生产过程中可以减少对于天然资源的开采和消耗,并且可以降低二氧化碳的排放量,符合可持续发展的理念。

活性粉末混凝土具有较好的抗压性能、耐久性能、抗裂性能和可持续性能,这些性能使得它在工程实践中得到了广泛的应用和研究。

在今后的研究中,我们还可以从以下几个方面对活性粉末混凝土的性能进行深入探讨和提升:1. 微观结构与性能的关系:通过对活性粉末混凝土的微观结构进行深入分析和研究,探讨其与性能之间的关系,为混凝土材料的设计和应用提供理论参考。

2. 新型材料的应用:研究和开发更多新型的掺合料和活性粉末材料,探索其在活性粉末混凝土中的应用潜力,提高混凝土材料的性能和功能。

3. 工程应用与经济效益:对活性粉末混凝土在工程实践中的应用进行经济效益分析和评价,为其在实际工程中的推广和应用提供可行性和参考。

混凝土中的微观结构研究方法

混凝土中的微观结构研究方法

混凝土中的微观结构研究方法一、介绍混凝土的微观结构混凝土是一种由水泥、砂、骨料等组成的复合材料,其微观结构主要由水泥石、骨料、孔隙等组成。

混凝土中的微观结构对其力学性能和耐久性能有着重要影响。

因此,研究混凝土的微观结构是混凝土科学研究的重要方向之一。

二、混凝土中的微观结构研究方法1.扫描电子显微镜观察扫描电子显微镜(SEM)是一种高分辨率的显微镜,可用于观察混凝土中的微观结构。

通过SEM观察混凝土的表面形貌和微观结构,可以得到混凝土的孔隙分布、孔隙形态、骨料分布等信息。

同时,SEM还可以结合能谱分析等技术,对混凝土中的元素分布和化学成分进行分析。

2.透射电子显微镜观察透射电子显微镜(TEM)是一种高分辨率的显微镜,可用于观察混凝土中的微观结构。

通过TEM观察混凝土的薄片,可以得到混凝土中水泥石、骨料等组分的形态、结构和分布情况。

同时,TEM还可以结合电子衍射和元素能谱分析等技术,对混凝土中的晶体结构和化学成分进行深入研究。

3.X射线衍射分析X射线衍射(XRD)是一种分析晶体结构的方法,可用于研究混凝土中水泥石、矿物等的结构和组成。

通过XRD分析混凝土样品的衍射图谱,可以确定混凝土中的物相类型、相对含量和晶体结构等信息。

4.核磁共振成像核磁共振成像(NMRI)是一种非破坏性的成像技术,可用于观察混凝土中的孔隙结构和水分分布。

通过NMRI成像,可以得到混凝土中孔隙的大小、分布和连通性等信息,同时也可以观察混凝土中水分的分布情况。

5.压汞法测孔隙度压汞法是一种测量材料孔隙度和孔径分布的方法,可用于研究混凝土中的孔隙结构。

通过压汞法测量混凝土的孔隙度和孔径分布,可以得到混凝土中孔隙的大小、分布和连通性等信息。

6.红外光谱分析红外光谱分析是一种分析材料分子结构的方法,可用于研究混凝土中的水泥石和有机杂质等。

通过红外光谱分析混凝土样品,可以得到混凝土中水泥石的化学成分、结构和有机杂质的含量等信息。

三、结论混凝土中的微观结构对其力学性能和耐久性能有着重要影响,因此研究混凝土的微观结构是混凝土科学研究的重要方向之一。

活性粉末混凝土

活性粉末混凝土

活性粉末混凝土是一种具有超高抗压强度、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料。

它基于密实堆积理论,通过去除粗骨料、优化颗粒级配、热养护来提高材料组分的细度与活性,减小材料的内部缺陷,使混凝土获得高抗压强度和高耐久性。

目前,国内外对活性粉末混凝土的组成、配合比、养护条件、强度和耐久性等方面进行了大量的试验研究,取得很多宝贵成果。

一、粉煤灰掺量对活性粉末混凝土强度影响实验原料及配比:水胶比:0.2o硅灰水泥比:0.3o石英砂用量,砂胶比:1.3,颗粒级配:3886.29:595.054(质量比)。

粉煤灰水泥比分别取0・2、。

.3、0.4o 抗压强度实验结果抗弯拉强度实验结果结论:(1)、蒸汽养护条件下的试件抗压强度达到82.8MPQ以上,标准养护条件下的试件抗压强度达8。

.IMPQ以上,由此可见,虽然在标准养护条件下活性粉末混凝土的抗压强度有所降低,但是仍高于高强混凝土。

标准养护条件下,粉煤灰掺量越高活性粉末混凝土的抗压强度越低;蒸汽养护条件下,当粉煤灰与水泥掺量比为。

.3时,活性粉末混凝土的抗压强度最高,达到1。

1.3MPQ以上。

(2)活性粉末混凝土的抗弯拉强度随粉煤灰掺量的增强而增强,而且,蒸汽养护条件下活性粉末混凝土的抗弯拉强度要远高于标准养护条件下的抗弯拉强度。

说明蒸汽养护有利于提高混凝土的抗弯拉强度。

原因:加入粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配,当达到粉煤灰的最佳掺量范围时,可显著提高浆体填充密实度。

水泥的粒径在3。

Um左右,在水泥生产过程中其粒径分布不够合理,颗粒间空隙较大,无法达到最佳紧密堆积。

粉煤灰的粒度分布在水泥与硅灰之间,粒度分布较为合理,增加填充到水泥大颗粒堆积的三角孔和四角孔中的细颗粒,使孔内的自由水排出,从而使混凝土在低水胶比条件下具备较高的流动性,增加体系的致密度,减小空隙率,提高胶凝体系的致密度,最终使强度增加。

参考文献口]鞠彦忠,曲晶,王德弘.粉煤灰掺量对活性粉末混凝土强度影响的研究∙2014[2]覃维祖,曹峰.一种超高性能混凝土-活性粉末混凝土.[3]张静,一种新型超高性能混凝土.2002。

活性粉末混凝土的微观结构研究_安明喆

活性粉末混凝土的微观结构研究_安明喆

活性粉末混凝土的微观结构研究安明 1, 王军民2, 崔 宁2, 马亚峰1(1.北京交通大学, 北京 100044; 2.北京市市政工程研究院, 北京 100037) 【摘 要】 通过扫描电镜、E DS 微区元素点分析及X -射线衍射等试验,对200MPa 级的活性粉末混凝土的微观机理进行了研究。

标准养护1d 后生成小颗粒梭状的C -S -H 凝胶体与六方板状的Ca (OH )2晶体,内部结构显得比较疏松,且Ca (OH )2晶体的结晶能力下降,形成的晶体颗粒偏小偏薄。

标准养护1d 后,高温养护1、2、3d 的水化产物凝胶体的形状以梭状的小颗粒C -S -H 凝胶———蠕虫状C -S -H 凝胶颗粒———“云状”C -S -H 凝胶颗粒簇———表面平滑饱满大颗粒———密实块状体的顺序发生变化。

C -S -H 凝胶体的Ca/S i 由3175降至1175。

低水胶比条件下不产生AFt 晶体。

【关键词】 活性粉末混凝土;微观结构;C -S -H 凝胶体;形状【中图分类号】 T U528157 【文献标识码】 A 【文章编号】 1001-6864(2007)03-0001-03RESEARCH ON MICR OSTRUCTURE OF REACTIVE POWDER CONCRETEAN Ming -zhe 1, W ANGJun -min 2, C UI Ning 2, MA Y a -feng1(11Beijing Jiaotong University , Beijing 100044, China ;21Beijing Municipal Engineering Research Institute , Beijing 100037, China ) Abstract :In this paper ,electron microscopy ,analysis of element in E DS micro -district and X -raydiffraction were carried to study the micro -mechanism of RPC ,the com pressive strength of which can reach 200MPa.It was found that ,after 1day ’s standard curing ,it react to form the spindle -shaped fine particles of C -S -H gel and hexag onal tabular crystal of Ca (OH )2,the internal structure is porous.In addition ,the ability of Ca (OH )2’s crystallization is weakened ,and crystal particles of Ca (OH )2are a little small and thin.When cured at high tem perature l day ,2days and 3days after l day ’s standard curing ,the products resulted from hydration are turning into spindle -shaped fine particles ,vermiculate particles ,cloudy cluster of parti 2cle ,plum p big particles of sm ooth surface ,dense blocks in turn ,and the ratio of Ca to Si in C -S -H gel is from 3175descends to 1175.N o crystal of AFt is produced when water -binder ratio is low.K ey w ords :reacitve powder concrete (RPC );micro -structure ;C -S -H gel ;shape[基金项目] 国家自然科学基金资助项目(50508005) 活性粉末混凝土是集DSP 材料和纤维增强材料研究思路相结合的高技术混凝土材料,具有超高强度、高韧性、高耐久性和高密实性。

活性粉末混凝土的力学增强机理及微观结构研究的开题报告

活性粉末混凝土的力学增强机理及微观结构研究的开题报告

活性粉末混凝土的力学增强机理及微观结构研究的开题报告开题报告论文题目:活性粉末混凝土的力学增强机理及微观结构研究写作人:(姓名、学号)一、研究背景随着城市化进程的加速和人民生活水平的提高,建筑工程的质量和耐久性的要求日益提高。

活性粉末混凝土(AAC)作为一种轻质、高强、耐火、隔热、隔声、保温、抗震性能优良的新型建筑材料,在建筑工程领域得到了越来越广泛的应用。

AAC的物理化学性能已被广泛研究和应用,但其力学增强机理及微观结构的研究还不够充分。

二、研究意义AAC的力学性能主要由其微观结构决定,因此,研究AAC的力学增强机理及微观结构具有重要的理论和实际意义。

首先,研究AAC的力学增强机理可以为其性能改良提供可靠的理论依据。

其次,研究AAC的微观结构可以为AAC的生产和应用提供技术指导与支持,提高其生产效率和产品质量。

最后,研究AAC的力学增强机理及微观结构可以为新型建筑材料的研究和应用提供新的思路和方法。

三、研究内容和步骤本论文的研究内容和步骤如下:1. 综述AAC的发展历程、研究现状和成果,分析AAC的物理化学性质及其影响因素;2. 分析AAC的力学增强机理,探讨其微观结构对力学性能的影响;3. 以AAC为研究对象,采用互补的试验方法,包括力学性能测试、X射线衍射、扫描电子显微镜和差热分析等手段,对AAC的力学增强机理及微观结构进行深入研究;4. 根据研究结果对AAC的力学增强机理及微观结构进行归纳总结,提出相应的建议和措施,为AAC的应用和推广提供技术支持和依据。

四、预期结果和意义通过研究AAC的力学增强机理及微观结构,预期可以得到以下结果:1. 深入了解AAC的力学增强机理,为其性能改良提供理论依据;2. 分析AAC的微观结构对其力学性能的影响,为AAC的生产和应用提供技术指导与支持;3. 探索新型建筑材料研究的方向和方法,为相关领域的研究提供新的思路和方法。

活性粉末混凝土研究分析

活性粉末混凝土研究分析

活性粉末混凝土研究分析摘要:活性粉末混凝土作为一种新型超高性能混凝土,其力学性能的影响因素一直是广大学者的研究热点,根据国内外科研工作者的研究成果,对活性粉末混凝土力学性能进行分析,并探讨了活性粉末混凝土的应用领域。

关键词:活性粉末混凝土;材料;研究引言:活性粉末混凝土( Reactive Powder Concrete,简称RPC) 是在20 世纪90 年代由法国一个实验室开发研究出的一种继高强混凝土和高性能混凝土之后的新型超高性能水泥基复合材料。

一、活性粉末混凝土(RPC)的产生在19世纪20年代出现了波特兰水泥,从而形成了一种新型材料混凝土,用混凝土制成的构件易于成型、取材方便,因此混凝土在工程中得到了广泛的应用。

随着社会的进步,工程结构更趋向于高耐久性、大型化等方向发展,而普通混凝土制作的结构脆性大、强度低、自重大、耐久性低、容易开裂等缺点逐渐出现,于是为了克服普通混凝土的以上缺点,研制出了高强混凝土(HSC),高强混凝土能够减小构件的截面尺寸,与普通混凝土相比自重大大减轻,耐磨性也得到了很好的改善,但是其抗弯拉强度仍不高,必须通过配筋来加强;其次,由于配筋增加,会使构件产生应力集中,造成开裂。

为了解决以上缺陷,有些规范中将硅粉控制在10%,或者是将钢纤维掺入到硅粉混凝土中来控制开裂,并取得了一些成效。

1982年,出现了高致密水泥基均匀体系,这种材料是利用合理的颗粒级配,使颗粒紧密堆积,抗压强度可以达到100~260MPa,但是脆性很大。

针对以上问题,1993年,一种水泥基复合材料被法国BOUYGUES公司率先研制出,该水泥基复合材料克服了以上缺陷,具有超高强、高韧性,该材料增加了组分的反应活性和细度,被称为活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete),简称RPC。

二、RPC的材料性能2.1RPC材料的组成RPC材料是由水泥、石英粉、细石英砂、高效减水剂、硅灰等掺合料,细钢纤维和水拌和而成。

活性粉末混凝土的研究与应用概述

活性粉末混凝土的研究与应用概述

活性 粉 末 混 凝 土 的研 究 与 应 用 概 述
毕巧巍

杨 兆鹏
要: 探讨 了活性粉末 混凝 土 的原理 , 论述 了活性粉 末混凝土 的优点 , 出 了活性粉末混凝土研 究 与应用 方面存在的 提
不足 , 析 了活性粉末 混凝 土的研究现状 与应用 前景 , 分 以促进 该混凝土 的开发 和利 用。 关键词 : 活性粉末混凝土 , 学性 能, 力 应用 , 优点
维普资讯
第3 4卷 第 1 7期 2 00 8 年 6 月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECrU RE
Vl. 4 No 1 0 3 .7 】
J n 2 0 u . 08
・5 ・
文章编号 :0 96 2 (0 8 1 0 50 10 .8 5 2 0 )70 0 .2
强度与其 自重之 比接 近于钢梁。 1 R C的耐久性 : P )P R C材 料剔 除 了粗 骨料 , 减小 了界 面过渡
度、 高耐久性及高韧性 的新 型水泥基复合材 料。19 年 由法 国 的 94
Ri ad等 人 发 表 的论 文 中, 一 次公 开 提 出活 性 粉 末 混 凝 土 c r h 第 ( eci o drC nrt, 称 RP E 这 一 术语 。加 拿 大 、 R a t eP w e o ce 简 v e C) j 2 法
行热养护改善微 观结构 ; 掺入 微细 的钢纤维 以提 高韧 性 。 缓解地 球“ 室效 应” 温 有着不 可估 量的意义 。 3 具有 良好 的塑性 : ) 高性能混凝 土与普通混凝土 的极限应变 水 泥总用量最省 , 就意 味着生产 水泥排 放 的 C 2 这 0 量减 少 , 对 这
中 图 分 类 号 : U5 8 T 2 文献 标 识 码 : A

活性粉末混凝土的研究现状与展望_朱迪

活性粉末混凝土的研究现状与展望_朱迪

活性粉末混凝土的研究现状与展望朱迪,袁瑞军,姚立慧(内蒙古自治区赤峰市公路管理处,赤峰024000)摘要:介绍了活性粉末混凝土的组成、结构和强度形成原理,叙述了国内外针对这种新型高强混凝土的研究热点和研究进展。

同时,该文对活性粉末混凝土在设计、制备和应用过程中所面临的问题也进行了分析。

关键词:活性粉末混凝土;组成;原理;展望Research Status and Prospects of Reactive Powder ConcreteZH U Di,R UAN Rui-j un,YA O Li-hui(Chifeng Hig hway A dministration of Inner M ongolia,Chifeng024000,China)Abstract:T he composition,structur e and principles of strength development of reactiv e pow der concrete(RPC)were in-vestigated in this study,which also contain t he hotspot and progress of the r esearch about RPC in china and abroad.A t t he same time,the problems of RP C in desig n,preparation and application were also analy zed in thi s paper.Key words:react ive powder concrete;composition;pr inciple;prospect长久以来,钢筋混凝土被认为是一种复合材料的典范。

然而,混凝土结构中的各种病害使其使用寿命远远不如人们的预期。

针对这一问题,1993年法国Bouyg ues公司研制出一种超高抗压强度、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料。

混凝土中微观结构的研究原理

混凝土中微观结构的研究原理

混凝土中微观结构的研究原理一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其优良的性能使其在建筑、桥梁、道路等基础设施建设中得到广泛应用。

混凝土的性能与其微观结构密切相关,因此深入研究混凝土中微观结构的特性对于混凝土材料的性能控制和优化具有重要意义。

二、混凝土中微观结构的研究方法混凝土中微观结构的研究方法主要包括实验方法和数值模拟方法。

1. 实验方法实验方法是通过对混凝土试样进行实验测试,从试验数据中推断混凝土中微观结构的特性。

实验方法主要包括:(1)显微镜观察方法:通过显微镜观察混凝土试样中的孔隙、水泥石、骨料等组成部分的特性,从而研究混凝土中的微观结构。

(2)X射线衍射方法:通过对混凝土中的水泥石、矿物探针等成分进行X射线衍射分析,从而研究混凝土中的晶体结构。

(3)热分析方法:通过对混凝土中的水泥石、矿物探针等成分进行热分析,从而研究混凝土中的化学反应过程和微观结构。

(4)核磁共振方法:通过对混凝土中的水泥石、水分等成分进行核磁共振分析,从而研究混凝土中的化学物质结构和特性。

2. 数值模拟方法数值模拟方法是通过计算机模拟混凝土中微观结构的特性,从而研究混凝土中的微观结构。

数值模拟方法主要包括:(1)有限元方法:通过建立混凝土试样的数学模型,模拟混凝土中的应力、应变、温度等特性,从而研究混凝土中的微观结构。

(2)分子动力学方法:通过模拟混凝土中分子之间的相互作用,从而研究混凝土中的微观结构和物理特性。

(3)离散元方法:通过建立混凝土试样的离散元模型,模拟混凝土中的颗粒运动、破坏等特性,从而研究混凝土中的微观结构。

三、混凝土中微观结构的特性混凝土中微观结构的特性主要包括孔隙结构、水泥石结构、骨料结构等。

1. 孔隙结构混凝土中的孔隙结构是决定混凝土性能的重要因素之一。

混凝土中的孔隙结构包括孔隙大小、孔隙分布、孔隙形状等。

孔隙结构的大小和形状对混凝土的强度、抗渗性、耐久性等性能都有重要影响。

2. 水泥石结构水泥石是混凝土中的主要胶结材料,其结构对混凝土性能具有重要影响。

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o f C—S e adhxgnlaua c s l f a O 2 t t nl t c r oos I dio ,t —H gl eao a t l r t ( H) , ei e a s ut eip r . adt n h n b r y ao C h n r r u s u n i e ait o C ( H) ’ c s lzt niw aee , dc s l at l f a O 2 l lt a dti. bl f a O 2 S r t la o ekn a r t r c s ( H) a a il s la n i y y a i s i d n y a p ie oC e te m l h n
Ab t a t I t sp p r lcr n mirs o y,a ay i fee n n EDS mi r sr c :n hi a e ,ee to co c p n l ss o lme ti co— d src n — ry it ta d X i a dfrc in we e c rid t t d e mir i a t r a r o su y t co—me h im fRPC,te c mp e sv te gh o ih C e c o e h c a s o n h o r s ie srn t fwh c a r——蠕虫状 c—s —H凝胶颗粒—— “ 云状 ” c—s—H凝胶颗粒 簇—— 表面平滑饱满 大颗 粒—— 密实块 状体 的顺 序发生变化 。c—s—H凝胶体 的 c / i 37 a S 由 .5降至 17 。低水 .5
胶 比条 件下 不产生 A t F 晶体 。
【 摘
要】 通过扫描电镜、D 微区元素点分析及 x一 ES 射线衍射等试验 , 20 P 级的活性粉末混凝土的微 对 0M a
观机理进行 了研 究。标准养护 1 d后生成小颗粒梭状 的 c—s —H凝胶体与六方板状的 C ( H 晶体 , aO ) 内部结 构显
得 比较疏松 , C ( H 且 aO ) 晶体的结晶能力下降 , 成的 晶体颗粒偏小偏薄 。标准 养护 1 后 , 形 d 高温养 护 123 的水 、、 d
( .e igJ oogU i rt, B in 10 4 , C i ; 1B in i t nv sy j a n ei e ig 0 04 j ha n 2 B in u i pl n i en eer stt, B in 10 3 , C i ) . e igM nc a E g er gR s c I du j i n i a hn e e ig 0 0 7 j h a n
2 0 a I w s fu d ta ,atr 1d y’ t d r u n ,i ra t o fr t e s ide— s a e n a t ls 0 MP .t a o n t f a Ss n a d c r g t e c t m pn l h e a i o h h p d f e p r ce i i
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安 明士 等 : ± 活性粉末混凝 土的微 观结构研究
活 性 粉 末 混 凝 土 的 微 观 结 构 研 究
安 明特 王军 民 崔 , ,
(. 1 北京交通大学。 北京
宁 马亚 峰 ,
10 3 ) 0 0 7
10 4 ; 2. 004 北京市市政 工程研 究院, 北京
【 关键词】 活性粉末混凝土; 微观结构; — — c s H凝胶体; 形状
【 中图分类号】 T 585 U2 . 7
【 文献标识码】 A
【 文章编号】 10 — 842 )} — 01 0 0 1 66 {x 0 00 — 3 t73
A Mig—z e , W A G u N n h N J n—mi2 C n , MA Ya—fn n , UI Ni eg
W h n c rd a ih tmp rtr a e u e th e e au e 1d y,2 d y d 3 d y f r1d ’ tn ad c r g,t e p o u t e u t g a sa a s at a Ssa d r ui n e y n h rd cs rs e ld fo h d a in a e t r ig it pide— s a e n at ls e iu aepat ls lu y cu tro a — rm y r t l u n no s n l o n h p d f e p ri e ,v r c lt ri e ,co d lse fpI i c m c ni
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