活性粉末混凝土受力性能研究
活性粉末混凝土的力学性能及应用
活性粉末混凝土的力学性能及应用摘要:活性粉末混凝土是一种新型高性能混凝土,简称RPC(Reacfive Powder Concrere) 国内外很多学者已开展了活性粉末混凝土的研究工作,已取得了一定的成果。
本文就活性混凝土的主要力学性质进行阐述,并对其应用前景进行分析。
关键词:活性粉末混凝土;力学性能;粉煤灰。
1概述活性粉末混凝土(RPC)是由世界最大的营造公司之一法国布伊格(Bouygues)公司以Pierre Richard为首的研究小组在1993年率先研发成功的一种超高强、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好的水泥基复合材料。
由于增加了组分的细度和反膻活性,因此它被称为活性粉末混凝土(Reaclive Powder Concrete,简称为RPC)。
世界上第一座以RPC为材料的步行/自行车桥位于加拿大魁北克省的谢布洛克(Sherbmoke)市。
该桥于1996—1997年期间建成的。
采用RPC钢管混凝土桁架结构。
桥跨度60m,桥面宽4.2m。
桥面板厚为30mm,每隔1.7m设置高70mm的加强肋。
桁架腹杆是直径为150mm、壁厚为3mm的不锈钢管、内灌RPC200。
下弦为RPC双梁,梁高380mm;均按常规混凝土工艺预制。
每个预制段长10m、高3m,运到现场后用后张预应力拼装。
1998年8月在加拿大召开的高性能混凝土与活性粉末混凝土国际研讨会上,就RPC的原理、性能和应用进行了广泛的讨论,与会专家一致认为:作为一种新型混凝土,RPC具有广阔的应用前景。
2 活性粉末混凝土的基本原理RPC是一种高强度、高韧性、低孔隙率和极低渗透性的超高性能混凝土。
它主要由水泥、石英砂、石英粉、硅灰、钢纤维和高效减水剂组成,采用适当的成型和养护工艺制成的。
它的基本配制原理是:材料含有的微裂缝和孔隙等缺陷最少,就可以获得由其组成材料所决定的最大承载能力,并具有特别好的耐久性。
根据这个原理,RPC所采用的原材料平均颗粒尺寸在0.1μm到1mm之间,目的是尽量减小混凝土中的孔间距,从而使拌合物更加密实。
钢—活性粉末混凝土简支组合梁受力性能研究的开题报告
钢—活性粉末混凝土简支组合梁受力性能研究的开题报告一、研究背景和意义混凝土是一种常见的建筑材料,但传统混凝土的强度和耐久性有限,尤其是在受外界环境影响下容易受到侵蚀和破坏。
因此,近年来研究人员开始使用添加助剂的混凝土来提高其强度和耐用性。
其中,钢—活性粉末混凝土是一种添加钢纤维和活性粉末(如硅灰石)的新型混凝土,具有较好的机械性能和耐久性。
在工程实践中,梁是一种常见的结构形式,其受力性能直接关系到整个建筑物的安全性。
因此,研究钢—活性粉末混凝土在梁中的应用及其受力性能具有重要的实际意义。
二、研究目的和内容本研究旨在探究钢—活性粉末混凝土应用于简支组合梁中的受力性能,具体研究内容包括以下几个方面:1. 确定合适的钢纤维添加量和活性粉末掺量。
2. 评估钢—活性粉末混凝土简支组合梁的受力性能,在不同荷载作用下观察其变形、破坏形式和承载力等指标。
3. 分析影响混凝土梁受力性能的主要因素,包括混凝土材料性质、梁截面形状、支座类型等。
三、研究方法和步骤本研究采用实验方法进行,具体步骤如下:1. 确定钢纤维添加量和活性粉末掺量的试验方案,并制备出相应的混凝土试块进行材料力学性能测试。
2. 设计不同荷载下的简支组合梁试验方案,具体包括试验室梁和现场梁两种类型。
3. 在试验设备上按照设计方案施加载荷,观察钢—活性粉末混凝土简支组合梁的受力性能,并记录相关数据。
4. 对试验结果进行分析和总结,探讨钢—活性粉末混凝土简支组合梁在不同条件下的受力性能差异及其影响因素。
四、预期成果1. 确定钢—活性粉末混凝土梁的最佳配比,为工程实践提供科学依据。
2. 揭示钢—活性粉末混凝土简支组合梁的受力形态和主要受力因素,为工程应用提供参考。
3. 提高混凝土结构材料的强度和耐久性,改善建筑物的安全性和使用寿命。
活性粉末混凝土轴心受压性能的试验与研究
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活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究共3篇
活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究共3篇活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究1活性粉末混凝土(AAM)梁是一种新型的混凝土材料,具有优异的强度和耐久性能,被广泛应用于建筑、基础设施和道路等领域。
本文将重点研究AAM梁的受力性能和设计方法。
一、AAM梁的受力性能1. 强度特性与普通混凝土相比,AAM梁具有更高的强度,主要是由于AAM中使用的主要原料——粉煤灰和碱性活性剂具有较高的化学活性。
这些原料的反应可以形成新的结晶相和水化产品,从而增加了AAM梁的强度。
2. 硬度和韧性AAM梁具有较高的硬度和韧性,这是由于AAM中的水化产物和结晶相增加了梁的强度和碎裂韧性。
此外,AAM梁中的材料和结构特征能够提高其抗裂性能和韧性。
3. 耐久性AAM梁的耐久性好,这是由于其低碱度、低孔隙率和低氯离子渗透性,能够有效防止氯离子和CO2等外界因素的侵蚀和损伤。
因此,在潮湿和腐蚀环境下,AAM梁表现出更好的保护性能。
二、AAM梁的设计方法1. 破坏形式的分析根据AAM梁的受力性质,可以对其破坏形式进行分析,得出AAM梁在承载力和破坏形式方面的特点。
具体分析方法包括使用3D有限元分析和试验验证。
2. 设计理论的确定根据AAM梁破坏形式的分析结果,可以根据力学原理确定AAM梁的设计理论。
AAM梁的设计理论一般包括整体设计、裂缝控制设计和损坏状态设计等方面,要综合考虑设计要求和环境地质条件等因素。
3. 材料和结构参数的确定据AAM梁的设计理论,可以确定AAM梁的材料和结构参数,包括AAM 梁的截面积、强度、长度、形状和材质等方面。
此外,还需要确定AAM 梁的预应力桥梁及桥墩、板、柱等关键性状和构件尺寸。
4. 施工和养护要求的确定根据AAM梁的设计理论和材料/结构参数,可以确定AAM梁的施工和养护要求,保证AAM梁的施工质量和性能。
具体二者包括施工的浇筑和养护时间、压缩强度和拟合度等四个方面。
综上所述,AAM梁是一种具有优异力学性能的新型混凝土材料。
活性粉末混凝土(RPC)的抗压强度及其框架结构受力状态研究
Internal Combustion Engine & Parts• 145 •活性粉末混凝土 (RPC)的抗压强度及其框架结构受力状态研究王涛;龙一鸣(湖北文理学院建筑工程学院,襄阳441053)摘要:基于建筑结构、材料学等多学科交叉理论,采用室内试验、数值模拟及理论推导相结合的研究方法,根据BP 网络预测出在水泥用量一定的前提下具有最优抗压强度的活性粉末混凝土(RPC )配合比,测定对应的其他各类力学性能指标(抗拉强度、抗折强度等);在此基础上,并采用大尺度模型试验与数值计算相结合的研究方法,分别探讨RPC 框架、普通混凝土框架结构在动、静态荷载作 用下的破坏过程及其特征,分析危险截面处应力-应变分布情况,为真正建立RPC 框架结构设计规范做前瞻性研究。
关键词:活性粉末混凝土;正截面承载力;斜截面承载力;轴向承载力1活性粉末混凝土(RPC )活性粉末混凝土( reactive powder concrete ,简称 RPC ) 是上世纪90年代初,由法国BOUYGUES 公司研制出的一 种新型水泥基复合材料。
RPC —般由级配石英砂、水泥、活 性掺合料、超塑化剂与水拌合后,经湿热养护而成,其抗压 强度可达200耀800MPa ,抗折强度20耀60MPa ,是性能优良建筑材料。
与传统混凝土所不同的是,RPC 在配制过程中主要依 据于以下几项原则:① 提高基体匀质性。
为减少骨料界面微观缺陷,剔除 了粗骨料;为让骨料颗粒相互分离,避免形成刚性骨架,适 当提高了浆体比例;由于浆体变形无刚性骨架约束,在温 度、收缩等作用下大大减少了微裂缝的产生。
减小浆体与 骨料弹性模量的差异,提高浆体的力学性能。
② 提高基体密实度。
配制RPC 期间,优化原料的颗粒 级配,将相邻粒级的平均粒径比提高,在大颗粒空隙填充 小颗粒。
在RPC 成型和硬化过程中加压,将浆体中多余水 分挤出。
采用高效减水剂,降低拌合物的水胶比。
活性粉末混凝土的力学性能及抗冲击性能试验研究
活性粉末混凝土的力学性能及抗冲击性能试验研究活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种强度很高的混凝土,这种材料的力学性和耐久性都非常优异。
关于RPC的养护方法一直是土木工程材料领域的研究热点,对于高强度RPC的研究过程一般都不同于常温养护下的普通水泥材料,通常是采用高温养护等方法来制备。
然而现场实际施工时,构件通常无法采用热养护及特殊的制备工艺,使得RPC的超高性能难以发挥。
因此结合工程项目实际情况,考虑实用性和经济性,通过常规搅拌及成型工艺、自然养护方法开发RPC这一新材料,是拓宽RPC在结构工程应用领域的关键所在。
此外,滑坡、崩塌及落石等地质灾害发生时产生的冲击荷载对混凝土结构安全构成严重威胁。
为了保证混凝土结构具有良好的安全性能,以确保生命和财产安全,研究RPC材料在冲击荷载作用下的抗冲击性能对混凝土结构防震减灾具有重要意义。
本文从RPC材料的选择,然后通过抗折与抗压试验探索合适的配合比,最后进行抗冲击试验并对其相关抗冲击机理进行探讨。
其主要内容如下:(1)基于实验室已有的研究基础,本文在常温养护条件下,主要研究了钢纤维、水胶比和减水剂在常温养护条件下3d、7d、28d及54d对RPC抗压强度和抗折强度基本力学性能的影响。
(2)采用力学性能最优的一组RPC配合比制作RPC混凝土板,利用落锤冲击试验进行抗冲击性能的研究以普通钢筋混凝土RC板作为对照。
试验结果表明:与普通RC板相比,RPC板的落锤冲击持续时间明显延长,冲击速度增大,冲量明显增加;冲击加速度峰值、平均冲击力及最大冲击力均减小;RPC 板四角所承受的动态反力幅值明显大于RC板;RPC板的最大应变均大于RC板。
分析混凝土板的破坏程度,发现RPC板正面接触冲击部位只出现较小的冲击坑,未出现RC板的穿透性破坏,且RPC板背面的裂缝数量均少于RC板,裂缝宽度也明显小于RC板。
以上结果表明常温养护条件下RPC材料的抗冲击性能明显高于RC 材料所制的混凝土板。
三轴压下活性粉末混凝土的力学性能研究
4 倍, 抗 压 强 度 最 大值 出 现 在第 二 主 应 力 与 第 三 主 应 力 比值 为 O . 2 5时 ; 三 轴 主 压 向峰 值 应 变 为 单 轴 压 峰 值 应 变 的
5 ~1 0倍 , 随着第二 主应力 的增大 , 主压 向峰值应变逐 渐增 大; 主压 向的应力一 应 变 曲 线 在 峰 值 后 没 有 下 降段 , 而 是 出现了明显的“ 应力平 台” ; 根 据 实 测 的三 轴 抗 压 强 度 , 建 议 了适 用 于 活 性 粉 末 混 凝 土 的八 面体 空 间 破 坏 准 则 的 相关参 数 。 关键 词 : 活性粉末混凝 土 ; 三 轴 压 ;强 度 ; 应变; 破 坏 准 则 中图分类号 : TU5 2 8 . 5 9 文 献 标 志 码 :A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / J . i s s n . 1 0 0 1 — 8 3 6 0 . 2 0 1 7 . 0 7 . 0 1 7
t i on ma t e r i a 1 .The s t u dy o f t he mul t i a x i a l me c ha n i c a l p r op e r t i e s o f t he ne w ma t e r i a l a s t he b a s i s o f t he a ppl i c a — t i o n o f ne w ma t e r i a l s i n r a i l wa y e n gi n e e r i n g i s hi g hl y i mp or t a nt .I n t hi s pa p e r ,RPC c ube s we r e t e s t e d und e r t r i a xi a l c ompr e s s i on i n 6 di f f e r e n t s t r e s s r a t i o s t o a na l y z e t he s t r e n gt h c h a r a c t e r i s t i c s ,d e f o r ma t i on b e h a vi or a n d
活性粉末混凝土(RPC)物理、力学特性研究及实践应用
中程度与裂缝的尺寸,使微小裂 缝分布更趋合理。因 此,R P C混凝土中不采用粗骨料, 只 用最大粒径不 超过06m . 的细骨料, m 使其力学模型实际上变成了 连续介质夹杂体系, 而不
再是普通混凝 土的邻接颗粒 元刚性骨架 体系。
加压过程所涉 及到的技术难度及热处理过程所涉及到 的成本费用,来综合考虑是否采用 。
4 C 的物理特性 R P
41 .水分吸收特性
混凝土中过高的 水分吸收特性会导致冻融循环 对结构的破坏, 及在 以 潮湿环境下氯离 子渗透对钢筋的腐蚀作用。国 外研究 者将一定数量高度为 3m, 0 直径为 7 的圆柱体试 m 0 二 件投入 2℃的水中 0 养护 2 天, 8 然后在相对湿度为 5 , 0 温度为2℃的空气中 % 0 放置至水蒸 汽达到平衡,最后将试件放于浸满水的海棉上, 相当于 泡在5m m 厚的水中, 测试期间在盛 放试件的 水槽上覆盖一 块塑 料薄膜以 保持 1 % 0 的相对湿度。 0 试件按规定的时间间隔称重一 次, 测试结果根据试件单位表面积的 吸水量表达为 所经历时间平方根的函 数。 通过对比试 验可得到, 抗压强度为 3Nm' C05 5/m ( =.)的普通混凝土、 W / 抗压强 度为 9Nm, 0/m 含硅灰的 高强 混凝土 ( = 0 和 RC0 的吸水特性分别为: .k/' 04gm 02gm 州C 03) P20 . 27 m . /' .k/' g , k , , 试验曲 线如图 1 所示。 水分吸收 特性取决于固化体的 毛细管空隙, 由于RC P 的空隙率极低,
果如表 2所示。从表中 可以 看出, P20 RC0 的空气渗透性至少小于C0 C0 3, 两个数量级, 8
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。
活性粉末混凝土力学性能的研究
度 和抗 压 强度 的影 响。 关键 词 : 活性粉 末混 凝土 ;抗 折强度 ;抗 压强 度 中 图分类 号 : T U5 2 8 . 0 4 1 文 献标 志码 : A 文 章编 号 : 1 0 0 2 — 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 0 8 8 — 0 3
高技术混凝土 , 其性能 同普通混凝土和现有 的高性能混凝 土相 比有 了质 的飞跃 , 超高 的抗压强度和抗折强度 , 有效 地解决了普通高性能混凝土的高脆性 , 并且在经济性 和环 保方 面优 于钢材 , 具 有广 阔的开发潜力和应用前景 , 是现 代混凝土的主要发展方向之一[ 1 ] 。
A b s t r a c t :E x p e r i m e n t s w e r e ma d e o n mi x r a t i o a n d t e c h n o l o g y o f t h e r e a c t i v e p o w d e r c o n c r e t e ( R P C) . S t u d y o n e f f e c t t o c o m p r e s s i v e s t r e n g t h
( 1 . B e r i n g B o i l d i n g Ma t e r i a l s T e s t i n g A c a d e my , B e r i n g 1 0 0 0 4 1 , C h i n a ; 2 . B e r i n g B B MG A u t o c l a v e d Ae r a t e d C o n c r e t e C o . , L t d . ,
活性粉末混凝 土力学性能 的研 究
李居红 ,郭 勇2 ,姜德 民 3
混凝土中添加活性粉末的效果和作用研究
混凝土中添加活性粉末的效果和作用研究一、背景介绍混凝土是一种广泛应用于建筑、道路和桥梁等工程建设中的材料。
然而,随着人们对混凝土使用条件的要求越来越高,传统的混凝土材料已经难以满足需求。
因此,研究更加高效、稳定的混凝土材料成为了一项紧迫而重要的任务。
近年来,添加活性粉末成为了一种提高混凝土性能的重要手段。
二、活性粉末的概念和种类活性粉末是指一种特殊的矿物粉末,其具有极高的反应性和活性,能够在混凝土中发挥重要的作用。
常见的活性粉末包括硅灰石粉、矿物粉、微细矿渣粉等。
三、添加活性粉末对混凝土性能的影响1.提高混凝土的强度和耐久性添加活性粉末可以促进混凝土中的水泥熟化反应,提高混凝土的强度和耐久性。
此外,活性粉末可以填充混凝土中的孔隙,减少混凝土的渗透性和开裂倾向,从而提高混凝土的耐久性。
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流动性、减少内部摩擦力、提高混凝土的可泵性和可塑性,从而改善混凝土的工作性能。
3.降低混凝土的热裂倾向由于活性粉末的热反应特性,添加活性粉末可以降低混凝土的热裂倾向。
这是因为活性粉末能够填充混凝土中的孔隙,减少混凝土内部的应力集中,从而降低混凝土的热裂倾向。
4.改善混凝土的抗渗性能添加活性粉末可以填充混凝土中的孔隙,减少混凝土的渗透性,并且能够与混凝土中的水泥反应形成凝胶,从而改善混凝土的抗渗性能。
四、添加活性粉末的注意事项1.活性粉末的选择不同种类的活性粉末对混凝土的影响不同,因此在添加活性粉末时需要选择适合的种类和加入量,以达到最佳效果。
2.活性粉末的掺量掺入过量的活性粉末可能会导致混凝土的性能下降,因此需要在掺入活性粉末时控制好掺量,以达到最佳效果。
3.混凝土配合比的调整添加活性粉末后,混凝土的配合比需要进行调整,以保证混凝土的强度和耐久性。
4.加入时间和加入顺序在混合混凝土时,应先加入水泥、骨料和水,再加入活性粉末,以确保活性粉末充分混合,发挥最佳效果。
活性粉末混凝土力学性能的研究
活性粉末混凝土力学性能的研究作者:李广燕来源:《粘接》2020年第09期摘要:文章结合我国某客运专线桥梁设计项目,针对活性粉末混凝土在不同成分配比条件下的力学性能变化情况进行了深度研究。
实验结果表明:①活性粉末混凝土材料的抗压强度随水胶比的减小而增大,但水胶比值过低时,将会带来拌合物流动性差、施工难度加大、拌合物易风干等问题;②活性粉末混凝土材料的抗压强度一般随钢纤维掺量的增大而增大,但钢纤维掺量大于2.0%后通常容易造成拌合物成型困难、易抱团等问题;③随着硅灰掺量的提升,活性粉末混凝土的抗压强度明显提升,认为硅灰掺量在0.3时,能够获得综合性能较好的活性粉末混凝土;④活性粉末混凝土材料的抗压强度会随矿渣粉掺量的提升而降低,但抗折强度的变化情况相反。
关键词:活性粉末混凝土;水胶比;钢纤维;硅灰;矿渣粉中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1001-5922(2020)09-0119-040 引言混凝土材料是现代人类进行各类型建筑、施工等的主要基础原材料之一。
随着人类对混凝土材料各项性能要求的提升,各类型新型水泥基复合材料应运而生。
20世纪90年代初期,由法国布依格集团某下属公司研发出的活性粉末混凝土(reactive powder con-crete,简称RPC)逐渐成为当代建筑材料中性能最为优异的代表性材料之一Ⅲ。
加拿大的舍布鲁克桥、法国的让·鲍茵体育场等均是采用RPC进行施工建设的代表性工程。
1 概述1.1 RPC材料性能RPC材料是基于DSP材料基础上,通过与其他纤维增强材料进行复合得到综合性能更加优越、材料配比更加灵活的一种高技术混凝土技术[3]。
根据组成配比以及热处理方式的不同,RPC材料能够获得如表l所示的优异性能。
由表1可知,RPC材料拥有高出普通混凝土材料250倍高的断裂韧性,几乎可以与金属铝材料相媲美;RPC材料拥有极强的抗渗透能力,其氯离子渗透性仅为一般高强混凝土材料的4%;相关学者针对RPC材料进行快速冻融循环实验后发现,该材料耐久性因子高达100%,可以应对300次循环实验不受损[4]。
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。
活性粉末混凝土的性能研究及制作技术
活性粉末混凝土的性能研究及制作技术发表时间:2016-04-25T10:12:22.920Z 来源:《工程建设标准化》2016年1月供稿作者:王新玉1 黄晓飞2[导读] (1.中铁隧道股份有限公司,河南,郑州,450000)(2.河南省南阳市新野县环保局,河南,南阳,473000)随着我国土木建筑工程的发展,传统的混凝土由于其强度较低、功能单一、耐久性差等缺点已经越来越不能适应日新月异的土木革命技术的需求。
(1.中铁隧道股份有限公司,河南,郑州,450000)(2.河南省南阳市新野县环保局,河南,南阳,473000)【摘要】随着我国土木建筑工程的发展,传统的混凝土由于其强度较低、功能单一、耐久性差等缺点已经越来越不能适应日新月异的土木革命技术的需求。
因此,不同性能的混凝土的技术研究壮大了混凝土在不同领域的更好应用,而活性粉末混凝土(RPC)的投入越来越多的应用于建筑工程项目的建设中。
本文笔者将着重就土木工程中活性粉末混凝土的性能分析入手,并结合实际经验,从活性粉末混凝土的特点、试验研究及制作技术等方面进行介绍,从而为活性粉末混凝土性能的进一步改善及数据使用进行材料设计提供了更加深入的依据。
【关键词】活性粉末混凝土(RPC);水灰比;砂胶比;钢纤维引言活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,简称RPC)是由法国学者在1993年研发出的一种超高强度水泥基复合材料,它是一种以超高强、低脆性著称的混凝土类型。
与传统混凝土相比,活性粉末混凝土在抗压、抗弯、耐久、限缩等方面的优异性使其在土木、水利、矿山集军事工程等领域得到迅速的发展和应用。
活性粉末混凝土的配合比设计、制备技艺及性能技术分析都处于试验研究阶段,不成熟的制备方式给土木工程的应用造成了较大困难。
笔者希望通过应用较低成本的天然原材料,能够通过制备技术及试验方式的成熟来研制出施工经济性、和易性及力学性能均能符合建筑工程要求的RPC,从而促进其应用于工程项目的成果,为同类研究提供相应的参考。
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新型的混凝土材料,其特点是在混凝土中添加了活性粉末,使混凝土具有较高的强度和耐久性。
本文将对活性粉末混凝土的性能进行综述。
活性粉末混凝土具有较高的强度。
由于活性粉末的添加,混凝土中的细孔结构得到了优化,使得混凝土的强度大幅度提高。
研究表明,添加活性粉末的混凝土的抗压强度可以达到普通混凝土的两倍以上。
活性粉末还能够提高混凝土的早期强度,使混凝土在短时间内达到较高的强度,从而加快施工进度。
活性粉末混凝土具有良好的可加工性。
活性粉末的添加可以改善混凝土的流动性和工作性,使得混凝土更易于施工和成型。
研究表明,添加活性粉末的混凝土的初凝时间和终凝时间均得到了控制,使得混凝土的施工时间更加灵活可调。
活性粉末混凝土具有广泛的应用前景。
由于其良好的性能,活性粉末混凝土被广泛应用于各种工程领域。
它可以用于建筑物的结构构件、桥梁、隧道等高强度要求的工程中;还可以用于海洋工程、核工程等恶劣环境下的耐久性要求较高的工程中。
活性粉末混凝土具有较高的强度和耐久性,良好的可加工性和广泛的应用前景。
随着对该材料的研究不断深入,相信活性粉末混凝土将在工程实践中得到更广泛的应用。
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、背景介绍混凝土作为建筑材料的重要组成部分,其性能对建筑的安全和耐久性有着至关重要的影响。
目前,混凝土中添加活性粉末已成为提高混凝土性能的一种有效方法。
活性粉末是一种具有高度活性的微细粉末,可提高混凝土的早期强度、耐久性和抗裂性等性能。
二、活性粉末的种类活性粉末的种类繁多,根据其来源可以分为自然和人工两种。
自然来源的活性粉末包括矿物粉、灰岩粉、火山灰等,而人工合成的活性粉末则包括硅酸盐、铝酸盐、硅酸铝盐等。
三、活性粉末的作用机理添加活性粉末可改善混凝土的微观结构,提高混凝土的致密性和力学性能。
具体来说,活性粉末在混凝土中的作用机理包括以下几个方面:1. 活性粉末与水反应生成胶凝体:活性粉末与水反应可生成硅酸钙胶凝体,增加混凝土的致密性。
2. 活性粉末促进水泥水化反应:活性粉末可加速水泥水化反应,提高混凝土的早期强度。
3. 活性粉末填充孔隙:活性粉末具有极细的颗粒大小,可填充混凝土中的孔隙,提高混凝土的致密性和抗渗性。
4. 活性粉末增加混凝土的抗裂性:添加活性粉末可改善混凝土的内部应力分布,减少混凝土的裂缝产生。
四、活性粉末在混凝土中的应用1. 活性粉末代替部分水泥:将活性粉末掺入混凝土中,可代替部分水泥,提高混凝土的抗压强度和早期强度。
2. 活性粉末掺入混凝土中的最佳掺量:不同种类的活性粉末在混凝土中的最佳掺量不同,需要通过试验确定。
3. 活性粉末与其他混合料掺合:将活性粉末与其他混合料掺合,如矿物粉、矿渣粉等,可进一步提高混凝土的强度和耐久性。
4. 活性粉末添加时间:活性粉末的添加时间应适当,过早或过晚的添加都会影响混凝土的性能。
五、活性粉末在混凝土中的实验研究对活性粉末在混凝土中的应用进行实验研究,是了解活性粉末作用机理、确定最佳掺量、探究活性粉末与其他混合料的掺合方式等问题的重要手段。
在实验研究中,需要选择合适的试验方法和设备,如压力试验机、拉力试验机、超声波检测仪等。
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。
活性粉末混凝土的力学性能研究的开题报告
活性粉末混凝土的力学性能研究的开题报告
一、研究背景
随着人们对环境保护的重视和社会经济的不断发展,建筑材料的节能、环保以及可持续发展的要求日益提高。
活性粉末混凝土作为一种新型高性能建筑材料,具有良
好的力学性能、防护性能和耐久性能等特点,逐渐成为当前建筑领域的研究热点之一,但在实际应用中仍存在一些问题,如其抗压强度和耐久性等方面需要进一步加强研究,以满足实际工程的需求。
二、研究目的
本研究旨在探究活性粉末混凝土的力学性能,包括抗压强度、弯曲强度、破坏模式以及耐久性等方面,优化其材料组成和工艺流程,提高其力学性能并为其在实际工
程中的应用提供参考。
三、研究内容
1. 活性粉末混凝土的概述及其优缺点分析;
2. 活性粉末混凝土样品制备;
3. 活性粉末混凝土力学性能的测试研究,包括抗压强度、弯曲强度和破坏模式等,同时分析其力学性能的影响因素;
4. 活性粉末混凝土的耐久性能分析,包括冻融循环试验、氯离子渗透试验等;
5. 统计分析实验数据,探究材料组成和工艺流程的优化方案。
四、研究方法
本研究采用实验研究方法,具体包括活性粉末混凝土的样品制备、力学性能测试、耐久性实验等。
同时结合统计学方法对实验数据进行分析,探究材料组成和工艺流程
的优化方案。
五、研究意义
本研究可以为混凝土材料的革新和发展提供一定的参考和借鉴,优化活性粉末混凝土的材料组成和工艺流程,提高其力学性能和耐久性能,满足实际建筑工程的需求。
同时,可以为活性粉末混凝土的相关研究提供一定的参考和借鉴,促进其在实际工程
中的应用。
活性粉末混凝土力学性能试验
QU e —u W nj n,W U h n —i S e g j,QI Yu h n N — a g
( p rme to c ie t rl gn e ig,To giUnv riy h n h i 0 0 2,Chn ) De at n fAr htcu a En iern nj ie st ,S a g a 2 0 9 ia
用普通 混 凝土 的经验 公 式进行 计 算 。 关 键词 : 学性 能 ; 力 试验研 究 ; 活性 粉末 混凝 土 ; 结性 能 黏 中图分 类号 : TU5 8 5 2 .7 文献 标 志码 : A
M e h n c lPr p r y Te t f Re c i e Po e nc e e c a i a o e t s so a tv wd r Co r t
第 2 5卷 第 4期
20 0 8年 1 2月
建 筑科 学 与 工程 学报
J un l f c i cuea dCvl n ier g o ra o ht tr n iiE gn ei Ar e n
Vo . 5 NO 4 I2 .
De . 2 0 c 08
文 章 编 号 : 6 32 4 ( 0 8 0 — 0 30 1 7—0 9 2 0 )40 1— 6
活 性 粉 末 混 凝 土 力 学性 能试 验
屈 文 俊 , 生 吉 , 宇航 邬 秦
( 济大 学 建 筑 工 程 系 , 海 同 上 209) 0 0 2
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活性粉末混凝土简介
1993年,法国Bouygues实验室以Pierre Richard为首的研究小组研 制出了活性粉末混凝土(Reactive power concrete,简称RPC),它是 由级配石英砂、水泥、活性矿物掺合料、高效减水剂、钢纤维以及 水按一定比例级配搅拌成型后在一定养护条件下结硬的新型混混凝 土材料。他具有高强度、高韧性、高耐久性等优点,有一定的应用 前景。
活性粉末混凝土
试验研究发现,RPC 具有优越的抗冻性能、抗碳化性能、抗氯离子 侵蚀性能、抗硫酸盐侵蚀性能和抗化学溶液侵蚀性能,因此 RPC 替 代普通混凝土应用于水工结构的不错选择。在实际工程中,主要将 RPC 用于提高坝面的抗渗性能和抗裂性能,以及高速水流作用的部 位,如溢洪道、泄水孔、有压输水道、消力池、闸底板等。
另外在海洋工程方面,日本和挪威基于 RPC 的抗渗性能和抗裂性能 对其进行了应用尝试。日本用 RPC 做钢管桩防蚀层,在海水中浸泡 试验表明 RPC有很强的防蚀能力,钢管桩表面无锈蚀仍有金属光泽。
钢管 RPC 结构
无纤维 RPC 制成的钢管混凝土,发挥了 RPC 和钢材的性能优势, 具有极高的抗压承载力、弹性模量和抗冲击韧性,用它来做高层或 超高层建筑的支柱,可大幅度减少截面尺寸,增加建筑物的使用面 积。钢管无纤维活性粉末混凝土这种构件形式已在加拿大 Sherbrooke 桥的桁架结构中应用,实践证明钢管中采用无纤维 RPC 后可以减小构件的截面尺寸,是一种有发展前景的构件形式。
RPห้องสมุดไป่ตู้ 配合比的理论依据
水胶比对 RPC 抗压强度和流动度的影响
石英砂掺量对 RPC 抗压强度和流动度的影响
矿渣掺量对 RPC 抗压强度和流动度的影响
硅灰掺量对 RPC 抗压强度和流动度的影 响
钢纤维掺量对 RPC 抗压强度和流动度的影响
最优配比确定
综合考虑试配试验中各组试件的抗压强度、流动度性能指标和经济 指标,选取如表 2-9 所示的配合比作为下一步构件试验的典型配合 比。
(1)经分析发现,水胶比是 RPC 性能的最主要影响因素,在一定范 围内,随着水胶比的降低,抗压强度逐渐增大,流动度降低。试着 从水胶比与孔结构的角度对其机理进行了阐述,并对适宜水胶比的 选取提出了建议。 (2) RPC 拌合物中各组分如石英砂、硅灰、钢纤维在一定范围内掺 量越大,流动度越差,而矿渣粉掺量增多会提高其流动度,石英砂、 硅灰、矿渣粉掺量与抗压强度的关系存在饱和点,钢纤维掺量在 1%~4%范围内变化时,抗压强度随其掺量增加而提高。
养护方式对 RPC 的抗压强度有较大影响,对于 RPC 这种掺有大量 活性掺合料的混凝土,高压高温养护可以激发掺合料的活性,因此 较其他方式更易获得较高的抗压强度。
存在的问题
1. 关于活性粉末混凝土的配合比研究已有不少学者做过,但对各组 分的影响规律及配合比优化研究还不够,对活性粉末混凝土受压应 力-应变全曲线。方程和受拉应力-应变全曲线方程还有待充实与完 善。 2.尚未见到为试验所证实的活性粉末混凝土梁截面抵抗矩塑性影响 系数的计算公式和开裂验算方法的深入报道。