RPC活性粉末混凝土试验研究2

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1、 京沪高铁路电缆槽、人行道盖板活性粉末混凝土（RPC）试验研究陈宝良中国交通建设集团京沪高速铁路六标项目部 江苏 苏州 215122摘 要：主要针对京沪高速铁路土建六标电缆槽盖板和人行道步板活性粉末混凝土（RPC）配合比设计，满足客运专线活性粉末混凝土（RPC）材料人行道挡板盖板暂行技术条件前提下选择原材料，通过多种配合比比较，选定最优配合比，并应用于电缆槽盖板和人行道步板生产。关键词：活性粉末混凝土原材料选择；配合比设计试验；养护；检验。Study of reactive powder concrete （RPC） of cover plate of sidewalk and cable d

2、uct of high-speed railwayChen Baoliang（China Communications Construction Group 6 Section of Beijing-Shanghai High Speed Railway Project Department, Suzhou 215122,Jiangsu China）Abstract: Mix proportion design of reactive powder concrete （RPC）of cover plate of sidewalk and cable duct of Beijing-Shangh

3、ai high-speed railway was studied in this paper. The raw materials were chosen according to “Techniques of reactive powder concrete applied in the cover plate of sidewalk in passenger special line”. After several mix proportion designs, an optimal mix proportion was obtained and applied in the produ

4、ction of cover plate of sidewalk and cable duct.Keywords: Reactive powder concrete; Mix proportion design; Curing; Test5 / 61 前言活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，以下简称RPC）：以超细活性粉末、水泥、石英粉、细骨料、矿物掺合料、高强度纤维等原料经过蒸汽养护工艺生产的水泥基复合材料，是继高性能混凝土之后，在20世纪90年代中期通过采用常规的水泥等材料开发出的高强度、高耐久性、高韧性和体积稳定性良好的水泥基复合材料。它的基本配制原理是：通

5、过提高组分的吸附和活性，使材料内部的缺陷（孔隙和微裂缝）减少到最小，获得超高强与耐久性。原材料中活性成分有水泥、掺合料、超细石英砂等构成。给材料已经成为国际建筑工程领域研究的热点。加拿大、韩国、美国和澳大利亚等国家在桥梁工程中均有应用，RPC混凝土的抗压强度可超过200MPa，抗折强度大于50 MPa，断裂能力大于40kJ/m2，弹性模量大于46.0GPa。我国在铁路桥梁桥梁和附属中均有应用，桥梁主要哟关于跨度20米的简之T梁。客运专线、高速铁路材料用于生产铁路客运专线桥梁电缆槽盖板和人行道步板比较广泛。RPC混凝土各项性能与普通混凝土材料有较大区别，电缆槽盖板：作用放置铁路信号线、电力供应电

6、缆 作者简介：陈宝良（1965-），工程师，主要从事研究、级铁路和高速铁路路基填料与施工质量控制以及高性能混凝土新材料、新技术的研究应用单位地址：江苏省苏州市工业园区唯亭镇浦田路202号（215122）等槽（沟）的盖板，除具有保护作用外，还必须承受行人和检修车辆荷载。京沪高速铁路RPC混凝土设计抗压强度130 MPa、抗折强度18MPa、弹性模量48 GPa氯离子渗透量40C、抗冻性F500。京沪高速铁路土建六标段无锡、苏州两个RPC盖板厂分别承担丹阳至昆山特大桥和蕴藻浜特大桥里程：DK1148+522.48DK1301+300共130多万块盖板的生产。盖板尺寸大部分为594mm494mm25

7、mm。抽样检验盖板承载力、力性能均满足设计要求。2 原材料的选择2.1 骨料浙江鼎创石英砂有限公司石英砂实测指标如下：表1 石英砂实测指标：序号项 目检测结果序号项 目检测结果1表观密度（kg/m3）26907碱活性岩相分析强烈波状消光石英玉髓、微晶石英砂浆膨胀率（%）0.122紧密堆积密度（kg/m3）16708有机质（比色法）浅于标准液3细度模数Mk2.89云母含量0.34泥块含量（%）010氯化物（以CI-质量计）0.0025坚固性指标（%）1.211硫化物及硫酸盐（按SO3质量计）0.016含泥量（%）0.9SiO2含量97.4细骨料级配情况为： 公称粒径（mm）10.05.002.5

8、01.250.630.3150.160累计筛余（%）014217088982.2 水泥选用C3A含量低,需水量小,质量稳定，这里我们选用甲供（为了保证质量稳定由业主统一采购）苏州天山水泥有限公司PO 42.5水泥 。实测指标为：表2凝结时间（min）抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）安定性细度（%）初凝终凝3d28d3d28d17524026.548.55.68.7合格0.9其它指标：序号项 目检测结果序号项 目检测结果1比表面积（m2/kg）3356碱含量（%）0.562不溶物（%）0.77MgO（%）2.133可溶物（%）8游离氧化钙（%）0.674烧失量（%）3.99CI-含量0.00

9、25SO3 含量 （%）1.910熟料中的C3A7.6411标准稠度用水量（%）27.5项 目（以下由厂家提供）名称掺加量（%）水泥中混合材掺量石灰石6.0矿 渣3.0石 膏天然二水石膏5.0助磨剂无2.3 掺合料采用甘肃三远微粉有限公司硅灰表3 硅灰实测指标：序号项 目检测结果序号项 目检测结果1CI-含量0.015碱含量（%）0.872需水量比（%）1006SO3 含量（%）0.203烧失量(%)2.37活性指数1d1264含水率(%)0.628d1122.4 石英粉：浙江鼎创石英砂有限公司表5 石英粉实测指标：序号项目检测结果序号项目检测结果1SiO2（%）972Fe2O3（%）0.13

10、2.5 外加剂采用外加剂：苏州弗克新型建材有限公司聚羧酸高性能减水剂，掺量为胶凝材料用量的4.0%。实表6测指标如下：序号项目检测结果序号项目检测结果1水泥净浆流动度（mm）2708常压泌水率比（%）02硫酸钠含量（%）0.159压力泌水率比（%）623CI-含量（%）0.0510抗压强度比（%）1d1733d1654碱含量（%）2.57d1555减水率（%）2828d1366含气量（%）4.511对钢筋锈蚀作用无锈蚀7坍落度保留值（mm）30min19012收缩率比（%）100相对耐久性指标（%），200次972.6 钢纤维靖江思达施密丝金属制品公司，直径0.18-0.23mm长度12-14

11、mm，抗拉强度不低于2850MPa，其他指标如下：钢纤维直径（mm）长度（mm）抗拉强度（MPa）0.1812.230200.1812.030100.1812.130600.1812.230400.1812.230800.1812.130103 活性粉末混凝土配合比表7编号配合比（kg/m3）坍落度（mm）含气量（%）表观密度水泥石英砂石英粉聚羧酸系高效减水剂W硅灰钢纤维1800880200401682001201601.624102795950150401602001501401.824303760900200381702001301501.42420抗压、抗折强度、耐久性 表8编号水胶比抗

12、氯离子电通量（）抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）弹性模量（Gpa）抗冻性28d56d28d28d28d同条件养护7d标样28d500次冻融循环10.176.85.615020.448.9重量损失率：0.05%、相对动弹模量：88.7%20.185.846215229.948.4重量损失率：0.06%、相对动弹模量：89.7%30.196.746713621.248.7重量损失率：0.05%、相对动弹模量：87.1%5 配合比试验5.1 混凝土原材料投放顺序及搅拌过程如下投入石英砂、钢纤维搅拌4min投放水泥、硅灰、石英粉搅拌2 min投放水、外加剂搅拌1216 min混凝土出机成型要求的试

13、件，带模同条件养护之后脱模标准养护后，检测抗折、抗压强度、弹性模量以及耐久性几个方面进行比较。5.2 根据技术条件养护要求成型构建需要静置6h后，采用蒸养养护，养护过程分为升温、恒温、降温三个阶段，升温速度不宜大于12/h，降温速度不宜大于15/h。恒温温度应控制在805，恒温养护时间不宜少于48h。撤除保温设施时，构件表面温度与环境温度之差不应超过20。构件蒸养养护结束后的自然存放过程中，环境温度不应低于20，适当洒水养护，有利于改善构件的物理性能，时间不应少于7d。5.3 盖板生产搅拌设备（1）石英砂干燥加料，施工中必须保证剂量的准确性。（2）钢纤维进料和计量比较困难，需要设置专门的进料平

14、台和振动装置，在保证钢纤维进料顺畅的同时，可使其交织状态变为风散状，减少钢纤维在搅拌过程中阶段的现象。（3）单方配比中减水剂用量比较大，需增大剂称容量，减少搅拌过程中二次配料或多次配料的不利影响。（4）实际生产过程中搅拌机采用强制式卧轴搅拌机，原材料采用电子计量系统，总搅拌时间不得少于10min。5.4 盖板浇注成型将搅拌好的混凝土称量至每块板所需的数量，装入模具中经专用振动台振动密实，人工抹面抹平。然后放置在静停架上静置6h以上，再进入蒸养室养护。5.5 承载力检验承载力试验，在试验机上按设计加载图式进行。试验按照检修人群加载形式，荷载布置如图所示，均布荷载5KN/m,集中荷载1.5KN。承

15、载力实验方法参照附录B。 横桥方向 顺桥方向图a 集中荷载试验布置试验示意图 横桥向 顺桥向图b 均布试验荷载布置示意图6 结论客运专线铁路活性粉末混凝土性能试验过程中，主要对混凝土的配合比、掺合料的选用以及混凝土耐久性进行检验。早期强度、混凝土和易性及混凝土成型工艺等方面重点关注。承载力试验同时RPC混凝土强度随配合比、原材料的不同影响外也随环境温度、混凝土入模温度、养护温度的变化影响较大，特别提醒的是在关注混凝土强度的同时，同样要关注耐久性。从而使 板生产工艺和耐久性满足要求。参考文献1 白弘，高日。活性粉末混凝土（RPC）在工程中的应用J.建筑科学，2003,19（4）2 屈文俊，秦宇航。活性粉末混凝土（RPC）研究与应用评述J.结构工程师2007，23（5）