RPC活性粉末溷凝土材料简介

  活性粉末混凝土（ReactivePowderConcrete，下列简称RPC）是继高强、高性能混凝土之后，20世纪90年代初开发出的超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好的新型材料。它是DSP(DensifiedSystemcontainingultra-fineParticles)材料与纤维增强材料相复合的高技术混凝土。根据其构成和热解决方式的不同，这种混凝土的抗压强度能够达成200MPa至800MPa；抗拉强度能够达成20MPa至50MPa；弹性模量为40Gpa至60Gpa；断裂韧性高达40000J/m2，是普通混凝土的250倍，可与金属铝媲美；氯离子渗入性是高强混凝土的1/25，抗渗入能力极强；300次快速冻融循环后，试样未受损，耐久性因子高达100%；预应力活性粉末混凝土梁的抗弯强度与其自重之比靠近于钢梁。RPC在工程构造中的应用能够解决现在的高强与高性能混凝土抗拉强度不够高、脆性大、体积稳定性不良等缺点，同时还能够解决钢构造的投资高、防火性能差、易锈蚀等问题。

  RPC的强度等级可分为200MPa级、500MPa级和800MPa级。其中200MPa级RPC已在工程中应用，500MPa级RPC尚处在实验室研究阶段，800MPa级RPC则处在实验室试配阶段。

  ⑴RPC可以有明显效果地地减轻构造物的自重。RPC含有很高的抗住压力的强度和抗剪强度，在构造设计中能够采用更薄的截面或含有创新性的截面形状，从而使构造自重比普通混凝土构造轻得多。

  ⑵能够大幅度提升构造物的耐久性。RPC材料减小了界面过渡区的厚度与范畴。骨料粒径的减小，其本身存在缺点的机率减小，整个基体的缺点也减少。RPC十分密实，孔隙率极低，它不仅仅可以制止放射性物质从内部泄漏，还可以抵抗外部侵蚀性介质的腐蚀，从整体上提高了体系均匀性、强度和耐久性。

  ⑶采用RPC设计的构件，能够极大地减少箍筋和受力筋的用量，甚至能够不设立箍筋。

  ⑷RPC构造的高耐久性极大地减少或免去了维护费用，延长了常规使用的寿命，因而含有很高的性能价格比。

  由上述RPC材料的优点可以发现，采用RPC材料能够延长构造寿命，免去维护费用，削减工程建设和使用的综合造价。

  RPC材料的突出技术性能重要体现在硬化体的高强度、高韧性、高耐久性，拌合物的良好施工性能，原材料构成的环保性能。

  RPC材料的强度可按抗住压力的强度分为200MPa级、500MPa级和800MPa级。200MPa级的RPC材料已在工程中应用，500MPa级尚处在实验室研究阶段，800MPa级RPC材料则处在实验室试配阶段。不同强度等级的RPC所用的原材料与生产的基本工艺有较大的差别。RPC材料同HPC相比，明显的特点是强度高、韧性大,抗拉强度尤为

  高。200MPa级RPC材料的抗住压力的强度为170-230MPa，是高强混凝土的2-4倍，同时含有很高的变形能力（图1）。抗折强度为20-40MPa，是高强混凝土的4-6倍，掺入纤维后拉压比可达1/6左右。

  图1.RPC与高性能混凝土(HPC)抗压强度－应变曲线.多种惯用材料的断裂能和抗弯强度的比较

  由图2可知，该强度级别的RPC材料断裂韧性高达0-40000J/m-2,比普通混凝土与高强混凝土高出100倍，可与金属铝媲美。

  加拿大的工业化实验表明：优选的地方材料通过混凝土搅拌车或固定搅拌机可生产200MPa级RPC材料。无纤维的RPC拌和物注入钢管内，通过90℃蒸汽养护，很容易获得300MPa的抗压强度。

  RPC材料内部构造致密、缺点少，因此含有很高的耐久性。加拿大Quebec省Sherbrooke市中心的世界上第一座RPC构造桥梁（行人/自行车桥）所用的200MPa级RPC材料耐久性实验表明：300次快速冻融循环(最高温度4℃、最低温度

  -18℃、温度变化速度6℃/h)后，试样未受损，耐久性因子高达100%；RPC板的50次含除冰盐的冻融实验成果，重量损失率平均低于8g/M2，而Quebec省的允

  许原则为600g/M2，因此可忽视不计；测定的氯离子渗入性在6-9库仑间波动，而30MPa普通混凝土的氯离子渗入性为5000库仑、80MPa高性能混凝土的氯离子渗入性为约500库仑，由此可见它的抗渗入能力非常好。

  我公司研究开发的RPC材料其抗渗性不小于P16,阐明其抗渗性相称好，能有效地制止有害介质的侵入。600次快速冻融实验RPC试件的动弹性模量无损失、质量无损失，这表明我公司开发的RPC材料含有优秀的抗冻融能力。

  RPC拌和物不仅流动性好，并且粘聚性良好，在运输、浇注和捣实过程中不发生离析现象。在窄小的模板内和钢筋间隙的通过性能好，浇注后不需要振捣。

  RPC材料含有良好的环保性能。分别采取了RPC材料、钢构造及钢筋混凝土的同等抗弯能力的工字型梁，截面尺寸如图3所示，可见RPC材料所制成的构件截面尺寸可等同于钢构造构件。表1给出了同等承载力条件下，30MPa引气型普通混凝土、60MPa的HPC及RPC材料的等效体积、水泥用量、生产水泥过程CO2排放量及骨料用量。由表1可见，同等承载力条件下RPC材料的水泥用量几乎是普通混凝土与HPC的1/2，因此同等量水泥生产的全部过程CO2排放量也只有二分之一左右。生产的全部过程不可再生的自然资源骨料的用量RPC材料只占HPC与30MPa混凝土的1/3与1/4。

  RPC材料作为高技术混凝土,含有高强度、高韧性、高耐久性、高抗腐蚀性、高耐冻融性及高耐水性等特点，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，并且在经济性和环保性方面优于钢材。

  法国Bouygues公司于1994年在美国旧金ft由ACI召开的春季会议上初次公布了RPC。该材料兼含有高强度、高韧性、高密实性与高耐久性，在普通状况下可不配钢筋，即可用作构造材料，故对工程界有很大的吸引力。在1994—1998年期间RPC已在土建工程中初露头角。例如，法国在一核电站的冷却系统中耗用823立方米的RPC制作了2500多根尺寸不等的梁，并用以制作大量核废料储存容器。美国CPAR计划及法国与美国陆军工程师团合作生产的RPC制品涉及：大跨度预应力混凝土梁、用于承受压力的管道及放射性固体废料储存容器。加拿大在地处恶劣环境的加拿大魁北克省Sherbrooke用RPC预制构件现场组装了一座供行人和自行车通行的桁架桥。该桥采用RPC材料构件后不仅非常大程度上减轻了自重,施工极其简便，并且大幅度提升了构造在高湿度环境、频繁受除冰盐腐蚀与冻融循环作用下的耐久性能。另外,加拿大银行系统运用RPC材料的高强度与高韧性,开始制作银行的保险柜。

  运用RPC的超高强度和高韧性，能够替代钢材制造薄壁制品、细长构件，如市政桥梁和大型工业生产厂房的桁架、梁、屋面板、桥面板等，可大大减小截面尺寸和制品自重，增加桥梁净高和厂房使用空间。

  RPC与钢管、型钢相结合，以钢管混凝土或劲性混凝土构造的形式替代钢构造，可建造超高层建筑物，并削减工程造价。

  2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。

  3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。

  4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将按照每个用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档

  原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者