藍(lán)焦愉 劉卓武 張志宏 趙華 李月霞

摘要：對(duì)于活性粉末混凝土而言，摻料對(duì)其物理力學(xué)性能都有著非常重要的影響。采用不同類型的摻料、摻料比例的變化都會(huì)使得活性粉末混凝土的力學(xué)性能發(fā)生改變，因此在本文的研究中，主要結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果探究不同摻料對(duì)于活性粉末混凝土力學(xué)性能所造成的影響，以期能夠?yàn)榛钚苑勰┗炷恋难芯刻峁┮欢ǖ膮⒖肌?/p>

關(guān)鍵詞：活性粉末混凝土;摻料;力學(xué)性能

1前言

作為一種復(fù)合材料，活性粉末混凝土是由多種不同的組分構(gòu)成的，因此各種組分都有可能對(duì)其性能造成影響，而明確不同的摻料對(duì)于活性粉末混凝土力學(xué)性能所造成的影響，更加有利于對(duì)活性粉末混凝土的應(yīng)用，因此對(duì)不同摻料對(duì)活性粉末混凝土的力學(xué)性能的影響進(jìn)行研究有著非常重要的意義。

2活性粉末混凝土概述

2.1 活性粉末混凝土的基本概念

活性粉末混凝土（RPC）類似于混凝土材料，但是又與混凝土存在較大的差異，二者的差異主要體現(xiàn)活性粉末混凝土沒有采用粗骨料，而是使用石英砂、石英粉等活性材料對(duì)于粗骨料加以替代，從而避免了普通混凝土內(nèi)部裂縫等缺陷。同時(shí)在活性粉末混凝土中一般還會(huì)加入較為細(xì)和短的鋼纖維，以增加其強(qiáng)度和韌性，從而避免了普通混凝土脆性較大的問題。

2.2 活性粉末混凝土的特性

活性粉末混凝土具有以下幾個(gè)方面的特性：首先是具有超高的強(qiáng)度;其次是活性粉末混凝土的耐久性更加良好;此外，活性粉末混凝土還具有良好的環(huán)保性能和施工性能，其密實(shí)性和流動(dòng)性都較好，更加有利于施工和輸送。

3不同摻料對(duì)活性粉末混凝土力學(xué)性能的影響分析

3.1 硅微粉對(duì)RPC力學(xué)性能的影響

硅微粉可以作為硅粉的替代材料摻入RPC中，硅微粉在RPC中的主要作用為填充、產(chǎn)生火山灰反應(yīng)和減水，通過摻加不同摻量的硅微粉，對(duì)材料的力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。根據(jù)表1的結(jié)果顯示，在摻加不同量的硅微粉時(shí)，RPC的強(qiáng)度發(fā)生了較大的變化。當(dāng)硅微粉的摻量增加而硅粉的含量減小時(shí)，RPC的抗壓強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度都會(huì)逐漸降低，但是其強(qiáng)度并未出現(xiàn)大幅度的降低。如果全部采用硅微粉，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)之后，其強(qiáng)度會(huì)降低40MPa左右，但如果采用加熱養(yǎng)護(hù)的方式，RPC的抗壓強(qiáng)度降低幅度更小，特別是當(dāng)在75℃養(yǎng)護(hù)時(shí)，其抗壓強(qiáng)度的降低值僅為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的四分之三左右。因此表明，和硅粉相比，硅微粉的火山灰活性能相對(duì)較差。如果使得40%的硅粉被硅微粉取代，其抗壓強(qiáng)度會(huì)維持在120MPa左右，但是超過這一比例之后，抗折強(qiáng)度不會(huì)發(fā)生太大的變化，但是抗壓強(qiáng)度會(huì)進(jìn)一步降低，所以如果要將硅微粉作為RPC的組分材料，其占硅粉的比例不應(yīng)該超過40%。同時(shí)，宜采用高溫養(yǎng)護(hù)的方式對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以使得材料的火山灰效應(yīng)能夠得到更好地發(fā)揮。

3.2 粉煤灰對(duì)RPC力學(xué)性能的影響

通過以粉煤灰代替不同比例硅粉的PRC配合比試驗(yàn)，通過統(tǒng)計(jì)可以得到圖1的折線圖，圖1較好地反映了RPC抗壓強(qiáng)度的變化情況，不難發(fā)現(xiàn)對(duì)于粉煤灰的摻量而言，其存在一定限值，當(dāng)達(dá)到這個(gè)限值時(shí)，其抗壓強(qiáng)度也最大，此時(shí)相較于僅摻加硅粉的情況，RPC的強(qiáng)度提高了約3%。在高溫下，粉煤灰的火山灰性能能夠得到更好地發(fā)揮，尤其是在溫度達(dá)到75℃時(shí)，高溫會(huì)進(jìn)一步加速火山灰反應(yīng)，繼而使得其強(qiáng)度得以提高。

3.3 細(xì)短鋼纖維不同摻和量對(duì)RPC力學(xué)性能的影響

通過摻入硅微粉、石英粉等摻加料雖然能夠使得RPC的強(qiáng)度和耐久性得到一定程度的提高，但是其仍然表現(xiàn)出了一定的脆性，為了解決這一問題，可以采用摻入鋼纖維的方式。鋼纖維的摻入旨在增加RPC的延性，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋼纖維摻量的變化也會(huì)對(duì)RPC強(qiáng)度產(chǎn)生較為明顯的影響，且在摻加1.5%的鋼纖維時(shí)，其強(qiáng)度變化還會(huì)出現(xiàn)顯著的突變，即在達(dá)到該值之前抗壓強(qiáng)度的增加較為緩慢，當(dāng)超過這一值時(shí)，增幅大概為13MPa。但是過大的鋼纖維摻量會(huì)大大增加材料成本，并增加施工難度，因此，鋼纖維摻量宜為2.0%。

4結(jié)論

在本文的研究中，通過向活性粉末混凝土中添加不同的摻料，研究了活性粉末混凝土強(qiáng)度的變化，具體分析了硅微粉、粉煤灰、石英粉和細(xì)短鋼纖維四種摻料對(duì)RPC力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)四種材料的摻量不同，均會(huì)對(duì)RPC的力學(xué)性能產(chǎn)生不同程度的影響。

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基金項(xiàng)目：不同摻料對(duì)活性粉末混凝土的力學(xué)性能影響研究（201813645004）