ma超高强高性能混凝土的配制

150~200MPa超高强高性能混凝土的配制1.超高强高性能混凝土发展背景随着我国城市化的发展，城市人口数量逐渐增多，而城市土地面积有限，地价如金，因此，建筑物的高层化与超高层化不可避免；我国公路网和高速公路网、铁路网和高速铁路等基础设施的大规模建设，跨越大江、大河、深谷、海峡的大跨和超大跨桥梁的兴建也与日俱增；随着人类的生产与生活活动向海洋扩展，大量海洋平台亦将在浅海或深海兴建。这种发展趋势将引导我国的现代化建筑向着高层化、大跨化、重载化及结构轻量化方向发展。这就对我国的建筑结构材料剔除了更高的要求，也就是混凝土向高强化，超高强化发展。2.活性粉末混凝土（RPC）现代混凝土技术的发展，主要趋势之一就是混凝土的高强化，由于高效减水剂和超细活性矿物掺和料的掺入，高性能混凝土已在实际工程中得到了广泛的应用，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。而强度更高，其它性能更为优异的混凝土发展也非常迅速。表1典型的活性粉末混凝土实例架编号午配合比银成型压力颜（胸MPa问）龄养护条件握（据℃里）湿抗压强度饶（宇MPa备）副RP赞C酱类型赔参考文献扯水附水泥近硅灰返石英粉版砂摧钢纤维棍减水剂队1飘0.16怒1尖0.24屯0品1.1挣0.2掠*摧*汁*馅170~殊230景RPC2凭00幻[汉3名]太2归0.17急1批0.23厅0.39蚊1.1果0验0.01兽9处0女9僵0剪℃请170~忧230属RPC2肠00青[续4嫁]市3浪0.19良1朋0.23啦0.39冻1.1泥0围0.01层9拥0妇9长0小℃歼170~观230净RPC2评00叔[切4起]好4闸0.19肾1斧0.23睁0.39衔0.5廉0.63膀0.01筑9要50裂250~性40腰0炮℃佳490~稿680场RPC8棚00军[惭4盆]订5俩0.28昆1雀0.32仔5绵0.3丹1.43筋2刮0卵0.02睬7歇0雪9发0泥℃际163堆RPC2嘉00桌[采5避]秆6棚0.26敞1途0.32对5泥0.3旱1.43碌0.2犹0.02脉7刊0吓9优0闲℃慎197快RPC2嚼00归[镇5士]绵7绘0.25哥1乱0.1已0土0伯0.00娘5扔26.8阁20赵8暖℃顾165~制300崇RPC2掠00卡[镜6绝]注：*表示资料缺少。活性粉末混凝土即是一种特殊的高性能混凝土，它是法国人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，在热压条件下成型，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：水胶比低，强度高，韧性好；无粗集料，材料匀质性高。然而作为廉价性优、用量最大的粗集料被剔除后，活性粉末混凝土原材料成本昂贵；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；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它性能都十分优异，但是其致命缺点是制作工艺复杂，成本高，国内外虽有不少工程应用，对于用量大和使用范围广泛的建筑工程来讲，活性粉末混凝土的应用仍然有非常大的局限性。因此，本文作者们认为，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超高强高性能混凝土。本研究用原材料及试验方法3.1原材料水泥：重庆地维525普通硅酸盐水泥，化学成分和比表面积见表2；善硅灰：贵绑阳清镇铁口合金厂生落产，化学尝成分和比困表面积见府表胁2竖；桃矿渣：重遥庆钢铁公械司生产，猾经振动磨初磨细，化旧学成分和处比表面积素见奋表陪2立；念表话2慧怎胶凝材料驴化学成分速和比表面藏积虏材料问化学成分损（％）幕比表面积吼(础cm抚2晓/g)懂CaO妙SiO喊2陈Al云2掩O倍3浓Fe阳2锐O渴3息TiO包2鹿MgO蛙SO糖3高烧失量粪水泥榴64.6恨7栏20.7艳5许5.21贯3.78玩0.51稳1.85钳2.71律1.15莫3730辆硅灰穗0.56弦94.9介0惕0.49悬1.07厚—维0.70帐—绪1.90路婶书俭饺矿渣跳39.3艺5债32.6荒4爸14.0烈6扭2.42博2.90剥7.13娱—控—勉蛛高效减水辩剂：配削认肠袄牌露今如处淘忍局粗集料：企采用重庆臭小泉石灰赞石碎石，另最大粒鸟径失20抖mm蛾；文细集料：陆采用四川福简阳中砂北，细度模锤数持2驴.姥4伟0容。猛3.2等袭试验方法店：礼（棍1璃）混凝土宁成型：试尚验过程经歼原料称量锄、充分搅院拌后，测惭试拌和物态的流动性颂，再振动滨成型；包（格2洲）养护：杀混凝土入则模后静那置请2质4控小时拆模适，标准养仅护至规定春龄期，或拾在成17维5赵℃蓝下蒸压养狗护后，进声行强度测钓试，纱（书3岩）强度测甘试：试件芹尺粗寸削10×1汗0×10怎cm击。畜试验结果乌及分析期水胶比是菠决定混凝抄土强度最丝关键的因需素，为保毛证充分密暗实，本研币究在参照授高性能混垃凝土配制捞经验基础汗上生[租1微、侍2]悄，进一步夺降低水胶蓝比，同时评，为保证物混凝土具骆有良好的留流动性，特胶凝材料拾用量也相怨应提高，肆现分别将将试验结果苹讨论如下逆：优表嫂3覆芒试验研究斧结果圆配比督编号逮胶凝材料忍用远量让(告kg/m遗3房)鄙掺和料通(秒%)匹水胶比亮减水剂采(牛%)古砂率鼓(什%)桑流动性框(铺mm)哄强度（型MPa泳）燥备注嘉硅灰阳矿渣界塌落度抢扩展度侦3d刊28悼d异56d蒜90d腿蒸压撒1丈500号10住0须0.18喜2妙40浇0好—莲92.6卡130.根4窜139.奋7脏151.袭2御-锤2管700魄10要0零0.18忘2限40像125心262脂94.6丝134.燥7智146.稳6害160.湿3虫-玻3未900蝶10破0层0.18筐2侍40遣245辰563炊105.痰3肆136.滑8庭150.座2膊170.淹3妄-邻4膜700组10占20得0.14润2侦40挪10至—青96.4迎144.性5宿153.喜2定-如-炕5衰900屑10芳20真0.14边2盈40框172狸294胁98.1方149.元5蹦159.约1是-凭-壤6爱1100艳10猫20梨0.14呼2卖40忌262抓560展104.魂0砍154.认0圾162.箭5递-视-涉7杏900锯10可0雪0.14眠2舌40使43缎—茄103.指7拖145.逢7吸158.助6裤-气-床8尘700兴10培20贱0.18斤2究40和238及480猫-俘118.挺5冤136.幼8近-浆169.例0险9婚1000逗10陆20初0.18犬2泳100昂280赖804慕-谈138.个0铃156.塑3阀-孤175.批1推无粗集料糕10研700减10行20宅0.18夏2辆100著0雾-崇-猛124.睛6扔146.欺7但-萌173.掠6胁无粗集料雨从以上结因果可以得今出：忧（山1闪）在水胶箱比凳为救0.1播8窜时，胶凝宵材料用量叛从思500挂kg/m洁3框增加公到咸900历kg/m唯3惯（配亡比洁1剂、从2炼、盆3弹），混凝责土流动性炼增加，塌脉落度下从泪0五mm饶增加忠到水245格mm崭，而扩展验度也从不态扩展到扩曲展直径达供到剖563研mm甚；从强度肚值来看，断与普通混拉凝土不同俭的是，本沟论文试验碑中的强度会随胶凝材霞料用量的惑增加而增演加，在每店个龄期都拌表现出这套样的规律筑，特别是唐配沉比谢3押，胶凝材哈料用量巩为器900惭kg/m次3摇，电其杯9坡0孙天抗压强梯度达恒到醋170.算3船MPa疾。驱（陆2速）混凝土猪水胶比控致制技术取老得突破，旋水胶比可级降低篇至净0.1沈4汁，而其结酬果与水胶协比翼0.1哥8复时表现出礼一致的规毛律，当胶限凝材料用袄量筑从倚700恶kg/m谁3卖增加锣到祝1100轧kg/m阔3故时，混凝浓土塌落度吩可达烟到衰262京mm固，扩展度民达未560炊mm断，而抗压李强度匪在关5隐6明天就可达伙到恭162.绩5孤MPa内；抗（眼3首）水胶比黑仍然是决滤定混凝土牌强度的关召键，虽然疼在低水胶随比条件下刷，水泥水奖化程度非进常低，按焰照文献民[7]怪，计算可反以得到，驻水胶比惹在辰0.1泛4免时，水泥栽最大水化哲程度只杏有须38.9武%翻，而水胶滴比淡为隐0.1锐8督时，水化碍程度也只计有串50团%棍（不考虑待掺和料火炊山灰反应搜），但是笋，由于密踩实度的增败加，水胶环比职为谎0.1素4庄时其最高基强御度救5扯6叔天达麦到游162.览5肆MPa纺；嘱（莫4管）在掺诸入慰10重%侍硅灰条件随下，再掺趣入牲20转%雾的矿渣对悬混凝土流辅动性贡献怪极大（配冲比猴5礼、亏7念），在极具低的水胶悟比扭（死0.1凑4粘）条件下本，在同等航条件下不活掺矿渣塌择落度只掠有晶43盖mm药，基本无员扩展，而吼掺入矿渣关后塌落度悼可达龙到滴172法mm蚂，而强度刺降低很少朝；寻（挪5督）混凝土悼在蒸压养诵护后强度愤提高幅度千较大（配锹比颜8熔、王9地、推1贺0由），与标醒准养护试厨件相比，痒蒸压养护卵后强度最忘高可以达棉到震175.稼1推MPa允；盖（寸6怠）混凝土叔中粗集料逢对混凝土住强度不利端，与有粗佛集料混凝数土相比，遭混凝土中毅无粗集料至时的强度痰明显较高什（配先比仁8辅、良9爽、旅1抚0功），从而喜也说明了捡活性粉末告混凝土技联术基础的斧合理性；添问题与讨酸论披（塔1飞）本研究誉表明，在光有粗集料动存在的条何件下，混并凝土强度蹄完全可以曾达到活性获粉末混凝梯土皮RPC2辞0等0慈级别，这抽说明，在曾保证混凝戴土成本廉境价的条件睬下，配制群超高强高也性能混凝休土最适合叉的技术途逃径并不是单剔除粗集婚料，而是怨应该怎样筑克服粗集纷料带来的泳缺陷；驶（缎2梅）本研究丸只晋对挨150~吹200划MPa孕超高强高帖性能混凝闲土的配制俘技术做了其可行性研愉究，结果蚂表明，用善普通工艺凶和常规材铺料完全可摇以制讲备宽150~巨200喝MPa况超高强高夫性能混凝狗土，但胶燥凝材料用滔量较多，毯其收缩等扣问题需要朋进一步研病究，不过京，相对活迷性粉末混催凝土，本激研究所用沉胶凝材料滔还是要少宋；味（廉3阳）由于胶氏凝材料用追量多，又栏掺入了大鼓量的超细贴矿物掺和是料，水胶换比又极低易，导致混愚凝土拌和卖物粘滞性窝非常大，丽在振动密悲实过程中戴，混凝土疑内部排气搜极为困难逝，充分密脚实困难，呀这也影响衫到强度的委增加；禁（赔4去）由于掺迎入了较多鱼的活性矿体物掺和料芽，试验中燃发现，混捎凝土龄期这到立2栽8雀天时，强腥度并未得差