RPC盖板常见质量问题的预防措施

RPC盖板常见质量问题的预防措施

一、前言

RPC混凝土就是活性粉末混凝土（reactivepowderconcrete），以细砂为骨料，掺入大量硅灰等矿物掺合料、高效减水剂和微细钢纤维，薄弱的界面得到大幅度加强，使断裂能提高两个数量级以上，由其制成的构件因具有高强度、高韧性和高耐久性的显著优点而被推广应用在国内高速铁路桥面系工程中，其中电缆槽盖板工程的推广应用最为普遍。笔者参与了沪昆客专江西段RPC盖板的生产，为减少RPC盖板的废品率，在生产过程中对盖板的强度不够、开裂及变形等方面展开研究，采取了一些措施，收到了良好的效果。

二、RPC盖板出现的主要质量问题及成因分析

1、盖板强度不够

电缆槽盖板设计强度为130Mpa，实际生产过程中，个别批次有120Mpa左右的情况。笔者在生产现场观察分析，造成该问题的原因有两个：

（1）配合比设计不当。

配制RPC混凝土时，工作性不佳。生产时，为了操作方便，增大了水胶比，造成强度的下降。

（2）进场原材料未严格试验检测。

有些原材料，比如高效减水剂、硅灰、粉煤灰等，进场时在夜间，随进随用，没有及时试验检测。有时未严格控制批次，未按规定项目进行检测。

2、盖板开裂和变形

在试生产时，对产品用20倍放大镜检测，发下有表面裂缝情况。同时进行平整度检查，发现伴随变形情况。分析造成该问题的原因有两个：

（1）温度条件影响。

温度条件不能满足要求，极易造成RPC盖板的开裂和较大的温度变化。

（2）RPC混合料料性及浇筑条件的影响。

活性粉末混凝土（RPC）混合料经拌合后料性粘度大，拌合物表面外置短时间容易失水结膜。在浇筑条件上，要求必须干燥，否则会因模具内的水分对浇筑后振动成型过程中的RPC拌合料造成断面分离，从而形成裂缝。

三、预防质量问题的措施

1、针对盖板强度不够采取的预防措施

（1）配合比设计时充分考虑混凝土工作性

为确定水胶比、硅灰和减水剂品种对RPC流动性的影响，进行拌合物工况试验。测试方法依据GB/T8077-2000《混凝土外加剂均匀性试验方法》中附录A“混凝土外加剂对水泥的适应性检测方法”。为了详细了解胶凝材料的流动性随时间的变化情况，分0、5、15、30、45、60min六次进行测定。其中：高效减水剂掺量为胶凝材料用量的1%，缓凝剂掺量为减水剂用量的4%。工况1测定了水泥净浆的流动性，工况2、3、4分别考察不同减水剂对流动性的影响，工况5考察缓凝剂的影响，工况6、7、8考察了不同硅灰对流动性的影响，工况9、10、11考察水胶比对流动性的影响。工况11、12考察相同硅灰不同掺量时胶凝材料的流动性，工况13、14、15考察不同硅灰相同掺量时对流动性的影响。

通过对试验结果进行研究，首先确定与水泥相容性最好的外加剂。根据工况2、3、4、5，选择一个合适的外加剂，掺入该外加剂，早起流动性较好，后期流动性无明顯下降。

接下来确定硅灰的品种。根据工况6、7、8，比较掺入哪种硅灰后流动性较好，可优先选用。

通过对工况9、10、11的比较，找到一个合适的水胶比范围，在此范围内，拌合物工作性满足要求。

最后比较硅灰掺量对流动性的影响。根据工况13、14、15结果，

掺10%硅灰的浆体流动性接近或高于水泥净浆的流动性，这说明一定含量的硅灰对水泥浆体的流动性是有贡献的。

根据以上实验结果，选择合适的原材料厂家，制作不同配比的多组混凝土试块，配制强度140MPa为宜。

（2）加强进场材料的试验检测2、盖板开裂和变形的预防措施（1）RPC盖板生产过程中环境温度及温度控制。

RPC盖板生产过程中必须严格按《暂行技术条件》规定的环境温度进行控制：RPC材料搅拌、运输、浇筑成型及构件静停应在18°C 以上40°C以下的环境下完成。环境湿度：RPC材料搅拌、运输、浇筑成型及构件静停宜在相对湿度60%以上的环境下完成。针对上述要求，应做到下列几点：一是在RPC盖板建厂期间搭建保温封闭厂房；二是在冬季施工时设置厂内供暖设施，夏季施工避开高温时间段；三是在厂内适时洒水或设置自动湿度设备保证RPC盖板生产过程中的湿度要求。

（2）RPC混合料拌合物温度控制措施。

RPC拌合物温度越高则浇筑入模和振动成型的流动性就差。但拌合物的温度越低所反应的问题是成型后的RPC盖板静停时间较长，不利于RPC盖板初期养护的周转，且容易引发初期养护过程中的盖板裂缝的生成。笔者通过跨年度的RPC盖板生产实践，确定RPC混合料拌合后的温度控制在20°C～25°C范围，防止原材料暴晒，以夜间施工为主。

（3）养护温度控制的技术性优化。

为满足RPC盖板初期升温速度的要求，将RPC盖板静停和初期养护升温两阶段调整为静停预热和初期养护升温连续阶段。考虑到初期养护过程RPC盖板对升温幅度的敏感性，采取如下温度控制工艺技术：通过调整自动温度控制程序中的相关参数，使成型后的RPC盖板在静停期间就开始缓慢均匀的预热升温，直至达到规定的恒温阶段（40°C）。采取此措施，表面上忽略了盖板初期养护的过程，实际上，盖板在初期养护环节的温度上升速度完全满足《暂行技术条件》不大

于12°C/h的要求，而且保证了对养护室供热过程中的热量向盖板内部传递过程的均匀程度，从而避免盖板裂缝产生较大的温度变形。

（4）其他技术措施

1）优化养护室的供热方式。

2）保证模具内表面干燥。根据不同季节和现场模具周转数量，对清洗后的模具采用自然晾晒、人工辅助烘烤的方式，保证浇筑时模具表面处于干燥状态。

3）配置合理工装。选取温度影响变形小的模具，对养护托架进行合理的技术设计等。

四、结束语

基于RPC盖板混合料拌合后的特殊工作性，在配制混凝土时要充分考虑拌合物工作性。RPC盖板的原材料质量要求非常高，必须对进场材料严格检测。针对RPC盖板厚度较薄容易产生温度变形和开裂现象的特点，施工过程中要正确理解并掌握RPC盖板施工工艺中关键参数的控制和应用。做到施工温度条件的严格控制，减少RPC盖板养护过程中温度应力引起的温度变形。加强对活性粉末混凝土RPC 混合料配合比的严格控制，特别是水胶比的控制。防止用水量过大引起RPC盖板的收缩变形和裂缝生成。同时要兼顾RPC盖板施工过程中可能引发盖板裂缝生成的其它因素，做好工装配置和盖板成型静停至终期养护完成各阶段共序内容的合理衔接工作。