活性粉末混凝土(RPC)培训材料

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1、活性粉末混凝土（ RPC ）培训材料一、RPC应用依据2二、RPC 简介31、概述32、技术指标43、材料特点54、与普通混凝土产品性能比较65、工程实例6三、RPC盖板生产技术体系介绍81、设计82、生产工艺83、原材料94、装备105、生产组织116、技术标准及产品检验127、标志、贮存、包装及运输14四、RPC盖板生产过程中常见问题与控制方法16、RPC应用依据按照铁道部建设管理司建技2009 52号电报要求，客运专 线铁路路基和桥梁地段电缆槽盖板统一按照活性粉末混凝土 （RPC）盖板设计和施工。铁道部工程管理中心工管技2009 75号文件对活性粉末混 凝土（RPC）盖板工程实施、过程质

2、量控制和检验提出了明确要 求。二、RPC简介1. 概述混凝土发展史：19世纪20年代出现波特兰水泥，开始使用混凝土。19世纪60年代出现钢筋混凝土结构。20世纪20-30年代提出水灰比理论和恒定水量定则，开始 应用减水剂，出现预应力混凝土结构。20世纪50-60年代出现高效减水剂。20世纪70年代出现高强混凝土。20世纪90年代提出高性能混凝土。高性能混凝土出现更主要因素是混凝土耐久性要求。活性 粉末混凝土就是在此背景下研发出的超高性能混凝土。活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，简称 RPC） 是国外于20世纪90年代中开发出的一种高强度、高韧性、高 耐久性的新型

3、材料，由高活性的复合掺合料、水泥、石英砂、 钢纤维等组分，经高温热合等工艺制备而成。该技术经十余年 的持续深入研究和为数众多的工程应用，形成了较完整的材料 理论体系，积累了丰富的工程实践案例。由于RPC材料所具有的良好性能参数，其产品具有高强 度、高耐久性、纤薄轻质的特点，易于造型、外形美观，整个寿命周期内使用成本大幅度降低，其产品具有优异的性能价格比。RPC的基本配制原理：通过提高组分的细度与活性，使材料内部的缺陷（孔隙与 微裂缝）减小到最少，获得超高强度与高耐久性。原材料中活 性组分主要由复合掺合料提供，活性组分的粒径在0.1m到 1mm之间。RPC配制的基本原则：（1）去除粗骨料以提高匀

4、质性；（2）通过最佳颗粒级配以提高密实度；（3）通过后凝固的热处理改进微结构；（4）掺入短细钢纤维以提高韧性；（5）保持搅拌和浇筑尽可能地与现有习惯的做法接近，以利 于工程应用。RPC的配合比设计方法：RPC配合比设计以最大密实度理论的物理模型为依据，采 用最优的颗粒级配，考虑颗粒间的物理化学反应，形成均匀的 内部结构，以达到高性能指标。活性粉末混凝土性能指标根据强度分为5级（见表1）。针 对每个工程，根据设计要求与施工条件选取适宜的材料性能指 标。包括：抗压强度、抗折强度、弹性模量、抗渗等级、抗冻标号、氯离子渗透性等。2. 技术指标表1活性粉末混凝土主要性能指标强度等级抗压强度/cu ,kM

5、Pa抗折强度ftkMPa弹性模量EcGPa抗冻等 级电通量C容重 kg/m3R1001001245F5001201446F5001301646F6001401846F6001602248F60097%2氯离子含量0.02%3SO3含量0.50%4云母含量0.50%5含泥量0.50%注:SiO2含量按JC/T874规定检验。钢纤维：采用圆截面纤维，抗拉强度2850MPa。外加剂：应选用活性粉末混凝土材料用化学增强剂，并应与所 用水泥及复合掺合料的适应性能良好。主要指标:减水率29%. 氯离子含量(按折固含量计)0.6%、硫酸钠含量(按折固含量 计)M1.5%、固含量30%。该化学增强剂不仅有高效

6、减水作用， 同时与水泥、掺合料共同作用，具有增强、增塑功能，保证RPC 性能指标。复合掺合料：为RPC组分中活性成分的主要提供者，具有增加 强度和降低拌合物粘度的功能，在高温下与水泥、化学增强剂、石英砂共同作用实现RPC高性能指标。复合掺合料、化学增强剂、钢纤维构成RPC的核心原材料， 是影响RPC性能指标的关键因素。材料进场检验流程图调查及取样检测选定合格供应商提交材料计划4. 设备由于工艺和材料方面和普通混凝土存在显著差异，因此其 生产过程中对于生产设备有一定特殊性要求，除锅炉、装载机、 叉车等通用设备外，RPC生产过程中还需要配备专用生产线， 才能满足其计量、搅拌、分料、成型和养护温度控

7、制的要求。计量系统：盖板生产每盘上料数量少，同样计量精度时对 设备精度要求更高，普通混凝土搅拌站计量系统达不到要求， 需选用计量精度更高的系统才能保证上料计量要求。搅拌系统：RPC拌合物黏度较大，要求搅拌设备具有较强 的搅拌力才能拌合均匀。搅拌设备应采用专用的强制式搅拌机， 搅拌机转速不低于45r/min。成型系统：因材料特性及盖板每盘生产数量大、拌合物入 模时间不能过长，需配备专用的机械化分料成型设备。温度控制系统：养护工艺对温度控制要求高，尤其是控制 降温过程，要保证盖板降温至与环境温差小于15 。才能拆模 （避免盖板因温度应力开裂），且盖板养护数量大，需配备专用 的具有升温、恒温、降温自

8、动控制的养护设备，才能满足生产 要求。5. 生产组织铁道部建设管理司建技2009 52号电报和铁道部工程管理 中心工管技2009 75号文件对活性粉末混凝土（RPC）盖板的生 产组织都提出了具体要求。考虑到生产能力和运输费用，降低总体工程成本，盖板场般供应半径为100150公里，可充分利用沿线的梁场、拌合 站、库房及原材料、成品存放场所。单生产线盖板场主要指标：生产用地11600m2总建筑面积3900m2其中：主生产车间1200 m2原料棚500 m2办公、生活用房500 m2电力总容量150kw蒸汽用量1500kg/h日用水量40t/d职工人数（双班）123人建厂总投资460万元其中：设备、

9、工装260万元土建200万元产能（双班）1400平米/日，3.5万平米/月，35万平米/年年度净生产时间10个月建厂工期3个月6. 技术标准及检验2006年铁道部科技司颁布了客运专线活性粉末混凝土（RPC）材料人行道挡板、盖板暂行技术条件科技基2006】 129号。为RPC电缆槽盖板的应用提供了依据。2010年根据铁道部经济规划研究院关于申报2010年铁 道部标准项目编制人员的函（经规标准函201028号）文件的 要求，进行部标准的编写工作。该标准可使广大的设计、施工 人员了解活性粉末混凝土的各项性能，同时为设计、制造、施 工及检验等工作提供执行标准。2012年6月部标准铁路电缆槽盖板和人行道

10、步板第2 部分活性粉末混凝土型编写完成并通过审查，等待正式发 布。技术条件的主要修订内容：1）引用的规范：原暂行技术条件中引用的部分技术规范 已经进行了修订，本次进一步探讨了修订的规范在本技术条件 中的适用性。2）根据高速铁路技术条件，同时考虑普通铁路人行道步 板，给出了一系列的活性粉末混凝土材料主要技术指标以及容 许应力值。3）补充和完善了主要原材料的性能要求和检验方法。4）补充完善了活性粉末混凝土的施工配合比设计原则。5）对活性粉末混凝土构件的模板、浇筑、构件养护等施 工工艺做了补充。6）对检验标准和试验方法进行了细化，根据实际应用情 况对外观质量、尺寸偏差等部分检验项目进行了修订，进一步

11、 充实完善构件性能的检验，并以附录形式列出了详细检验要求 与方法。7）增加了对构件存放、装卸及运输等的要求，以防后期 对构件造成损坏。8）增加和修订了附录（规范性附录）。审批过的标准中对盖板生产的原材料及成品检验给出了明 确要求。原材料检验：标准中给出了各项原材料的技术指标，附录 A原材料及性能检验要求规定了原材料进行初次检查、复检和 批量抽检的项目和频次。新标准对RPC盖板检验的规定：6检验规则6.1 一般要求盖板检验分为出厂检验和型式检验。6.2出厂检验出厂检验项目应包括混凝土抗压强度、盖板的外观质量、尺寸 偏差和抗裂承载力试验。出厂检验应符合表5的规定。保护层 厚度检验试件可采用承载力试

12、验试件。表5出厂检验要求项 目检验频次样本数量混凝土抗压强度生产工作日1组外观质量3000块1批20块尺寸偏差3000块1批20块抗裂承载力30000块1批3块保护层厚度30000块1批3块6.3型式检验6.3.1在下列情况下应进行型式检验：a）盖板批量投产前；b）在正式生产过程中，如材料、配比及生产工艺等有较大变化时；c）批量生产过程中，每年或每生产500000块盖板时；d）长期（一年以上）停产又恢复生产时。6.3.2项目型式检验项目应包括基材抗压强度、静力受压弹性模量、电通量、抗冻性和盖 板的外观质量、尺寸偏差和抗裂及破坏荷载试验。6.4判定规则同时符合下列条件者为合格品：a）活性粉末混凝

13、土性能符合表1的规定；b）盖板的外观质量、尺寸偏差符合表6和表7的规定。对于检查项别A类不允许 超差，对于检查项别B类允许超差项点数的单项超偏率不大于10%，对于检查项别 C类允许各项超偏数累计不大于C类检查项点数的20%。c）所抽3块盖板的承载力符合第4.5.4条规定时。若有一块不符合规定时，则应从 同批盖板中抽取加倍数量进行复检，复检结果全部符合规定时。表6外观质量项 目检查项别单位质量要求正面粘皮及缺损的最大投影长度Bmm5缺棱掉角的最大投影长度Bmm10裂纹正面A无肉眼可见裂纹裂纹底面A无分层A无表7尺寸允许偏差项 目检查项别单位质量要求长度、宽度Bmm+1,-3长度差、宽度差Bmm3

14、.0厚度Bmm2.0厚度差Bmm2.0正面平整度Bmm/m2.0垂直度Bmm4.0保护层厚度偏差Bmm3.07.标志、贮存、包装及运输标志：在盖板侧面采用不掉色的颜色标明生产厂名称或商标、 生产日期及批号。出厂合格证应包括下列内容：a）合格证编号及日期；b）采用标准代号；c）生产企业名称、商标和地址；d）规格、型号；e）批量编号、数量；g）检验部门与检验人员的签字盖章。贮存：盖板室外堆放时不应污染，堆放场地应坚实平坦，不同 品种、不同规格、不同等级的产品应分别堆放。包装：盖板出厂时应包装牢固，便于机械装卸及盖板保护。运输：在装卸和运输过程中，不应受到损伤。四、RPC盖板生产过程中常见问题及控制

15、方法自2009年RPC盖板在客运专线全面推广以来，RPC盖板 生产及安装过程中，个别项目中出现的问题有：强度不足、蜂 窝麻面、厚度偏差超标、翘曲、裂纹等。上述问题产生的原因并不在于RPC技术自身，而是部分生 产单位不严格按部颁技术标准和管理文件规定组织生产施工所 致。凡是产生质量问题的项目都有着一定的共性，即现场组织 和监管不严格。目前普遍发现的现象有：工艺不完整不规范、 工装设备选择不当、采用不合格原材料、不严格执行生产工艺 要求、装卸和安装过程中野蛮作业，等等。废品的产生造成了工程中极大的投资浪费，部分不合格盖 板上道给今后运行维护留下隐患，对项目造成极其不利的影响。 因此在项目组织实施过

16、程中必须严格进行控制把关。强度控制办法：（1）、在进行混凝土试配前必须对各种原材料进行检测，确保 原材料与将来施工相符；施工配合比必须由试验确定。（2）、各种原材料应按有关检验项目、批次规定，严格实施进 场检验。（3）、计量配料设备必须达到称量精度的标准要求，保持计量 器具的完好，定期校验，严禁带病作业。（4）、严格控制好混凝土拌合物的坍落度，防止坍落度过大造成钢纤维沉降，不断提高搅拌人员的水平，提高操作人员责任 感。(5) 、严格执行蒸汽养护制度，控制好升温降温速率，保证恒 温养护的时间。:窝麻面控制办法:(1) 、每次使用前应将模盒的内表面清理干净，不得有残渣及浮 浆，不得有水，保证干净、

17、光滑、干燥。(2) 、严格控制好混凝土拌合物的坍落度，不可过小。(3) 、控制搅拌时间，应对每盘搅拌的混凝土进行目测，均匀后 才能放料。(4) 、必须在混凝土初凝前完成振捣密实工作，控制好振动时间， 防止过振。尺寸偏差控制办法：(1) 、对每个模盒灌注的拌合物进行计量。(2) 、保证振动台水平及振动台各点振幅、振频一致性。(3) 、保证养护支架的水平和成型完倒运至养护室过程中的平 稳。裂纹控制办法：(1) 、严格控制成型后混凝土未凝结时构件所受的扰动。(2)、 严格执行蒸汽养护制度，控制好升温降温速率，控制好脱模时 盖板与外界的温差。(2) 、拆模要合理操作，严禁暴力作业。(3) 、厂内及堆放场地的码放方式要正确，码放整齐，不可码放 过高，做好覆盖，不可暴晒。(4) 、搬运和装卸过程中一定要轻拿轻放，严禁暴力作业，运输 装车要码放正确，做好减震垫护。(5) 、安装时避免摔砸。