150_200MPa超高性能混凝土的配制

150_200MPa超高性能混凝土的配制

150～200MPa超高性能混凝土的配制

王　冲　蒲心诚　刘　芳　吴建华　王勇威

(重庆大学B区建筑材料工程系　重庆　400045)

3

　　摘　要:在分析活性粉末混凝土特点的基础上,研究了利用常规材料和普通工艺制备150～200MPa超高性能混凝土的可行性。研究结果表明,在不剔除粗集料的情况下,采用极低水胶比,配制出最高抗压强度达到17013MPa的超高性能混凝土,混凝土拌合物的坍落度可以达到245mm,扩展度达到563mm。研究认为,为充分发挥混凝土成本低廉的优势,配制超高性能混凝土最佳的技术路径并不是剔除粗集料,而是如何去解决混凝土中由于粗集料所带来的缺陷问题。

　　关键词:超高强高性能混凝土　活性粉末混凝土　粗集料　强度　流动性

THEPREPARATIONOF150～200MPaSUPERHIGHPERFORWangChong　PuYongwei

(BuildingMaterials&University　Chongqing　400045)

http://ingtheordinarymaterialsand～200MPasuperhighperformanceconcretewithaslump≥245mm,spread≥563mmand28dstrength≥17013MPahasbeensuccessfullydeveloped.Thentheoptimaleconomicaltechnologyforpreparingsuperhighperformanceconcreteisusingacoarseaggregate,whosekeypointishowtosettletheproblemduetothecourseaggregate.

Keywords:superhighperformanceconcrete　reactivepowderconcrete　coarseaggregate　strength　fluidity

2)无粗集料,材料匀质性高。然而将价廉性优、

1　超高性能混凝土(UHPC)

现代混凝土技术的发展,主要趋势之一就是混凝土的高性能化。由于高效减水剂和超细活性矿物掺合料的广泛掺入,高性能混凝土已在实际工程中得到了大规模的应用,混凝土强度发展也越来越高,用普通工艺和常规材料已经可以配制出100～150MPa的高性能混凝土

[1,2]

用量最大的粗集料剔除后,活性粉末混凝土原材料

成本昂贵。

3)成型条件要求高。为保证强度,混凝土采用热压成型,成型工艺复杂,更主要的是,无法在施工现场成型,必须先预制成型,成本增加。

4)后期需要热养护或蒸压养护,也增加了混凝土的成本。

以此来看,活性粉末混凝土强度及其他性能都十分优异,但是其致命缺点是制作工艺复杂,成本

[3,5]

高,国内外虽有不少工程应用,但对于用量大和使用范围广的建筑工程来讲,活性粉末混凝土的应用仍然有非常大的局限性。

因此,作者认为,建筑工程中配制高强度的混凝土,最好要考虑到混凝土的现场可操作性,同时要充分发挥粗集料在混凝土中的作用。在此基础上,本

3国家自然科学基金重点项目(申请号:59338120)。

第一作者:王　冲　男　1971年12月出生　讲师　博士研究生收稿日期:2004

-07-30

,而强度超过150MPa的

混凝土,则属于超高性能混凝土,其中包括活性粉末

混凝土(RPC)、无宏观缺陷水泥基材料(MDF)等,已有众多学者对其进行了研究,其中,活性粉末混凝土是近几年的研究热点

[3～6]

。

活性粉末混凝土是法国人P.Richard仿效DSP材料,将被认为是导致混凝土容易产生缺陷的粗集料剔除,再根据密实堆积原理,减小细集料粒径,热压成型,并高温蒸压而成。表1是关于活性粉末混凝土的几个实例。

从表1实例中可以看到,活性粉末混凝土主要存在以下特点:

1)水胶比低,强度高,韧性好。

　18　IndustrialConstruction2005,Vol135,No11

工业建筑　2005年第35卷第1期

150_200MPa超高性能混凝土的配制

表1　典型的活性粉末混凝土实例

编号

1234567

水

0116011701190119012801260125

水泥

1111111硅灰01240123012301230132501325011

配合比石英粉

0013901390139013013013

成型压力Π养护条件Π抗压强度Π

砂钢纤维减水剂111012111001019111001019015016301019114320010271143012010270001005

0050002618

℃　90

　90250～400　90　90

208

170～230170～230170～230490～680163197165～300

RPC类型RPC200RPC200RPC200RPC800RPC200RPC200RPC200

参考文献

[3][4][4][4][5][5][6]

文的研究目的就是不剔除粗集料,不热压成型,应用普通工艺和常规材料来配制150～200MPa超高性能混凝土。

2　原材料及试验方法

211　原材料

1)水泥:重庆地维5215普通硅酸盐水泥,化学

4)高效减水剂:采用密胺树脂型高效减水剂,固

含量3110%,掺量按胶凝材料重量的固定比例掺入;

5)粗集料:,最大粒径20mm;

):2140。212):、充分搅拌后,测试

成分和比表面积见表2;

2)硅灰:贵阳清镇铁合金厂生产表面积见表2;

3)矿渣:,,化2,再振动成型;

2)养护:混凝土入模后静置24h拆模,标准养护至规定龄期,或在175℃下蒸压养护后,进行强度测试;

3)强度测试:试件尺寸10cm×10cm×10cm。

表2　胶凝材料化学成分和比表面积

材料水泥

硅灰矿渣

化学成分Π%

CaO64167015639135

SiO2201759419032164

Al2O35121014914106

Fe2O3317811072142

TiO20151-2190

[1,2]

比表面积Π

MgO118501707113

SO32171--

烧失量11151190

-

2-13730

约20万

8800

3　试验结果及分析

基础上,进一步降低水胶比,同时,为保证混凝土

具有良好的流动性,胶凝材料用量也相应提高,试验结果如表3。

从试验结果可以得出:

水胶比是决定混凝土强度最关键的因素,为保证充分密实,本研究在参照高性能混凝土配制经验

表3　试验研究结果