玄武巖纖維活性粉末混凝土性能研究.pdf

1、上世紀(jì)90年代一種新型的高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生,它就是活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete,RPC)。這種混凝土是由法國Bouygues公司的RichardP等人研制而成,是一種新型的高強(qiáng)度高耐久性水泥基材料。與普通混凝土相比RPC的強(qiáng)度與耐久性能均得到了較大程度的提高,因此它是一種具有優(yōu)良特性的高質(zhì)量混凝土。以往以鋼纖維來改善RPC的性能,這樣的RPC具有很高的力學(xué)性能,但它在海水或其它侵蝕環(huán)境中鋼纖維

2、出現(xiàn)銹蝕,影響耐久性,結(jié)構(gòu)表面的銹跡影響美觀。所以本文考慮將玄武巖纖維(Basalt Fiber,BF)這樣一種近些年才發(fā)現(xiàn)的優(yōu)良纖維,摻入RPC中形成一種新型的BF增強(qiáng)RPC(BFRPC)。我們利用試驗(yàn)測試BFRPC的力學(xué)性能與部分耐久性能并用理論分析研究BF在RPC中的作用。
　　本文在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上就不同摻量和不同長徑比BF的BFRPC試件與無纖維的RPC試件進(jìn)行基本力學(xué)性能與部分耐久性能的測試,比較其變化規(guī)律,研究過程與

3、主要成果如下:
　　1.以RPC中的骨料、膠凝材料以及水膠比為變量,以不摻纖維的RPC的抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度作為考察指標(biāo),通過均勻設(shè)計(jì)的方法,以及統(tǒng)計(jì)理論優(yōu)化得到相對比較理想的配合比。
　　2.將四類不同長徑比的BF分別以2kg/m3、3kg/m3、4kg/m3、5kg/m3的摻量摻入RPC中。測試其抗壓強(qiáng)度,抗折強(qiáng)度,劈拉強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果證明隨著摻量的不同BFRPC的力學(xué)性能指標(biāo)會出現(xiàn)不同程度的提高,隨著BF長徑比的不同,RP

4、C力學(xué)性能提高程度也不同。
　　3.將其中2類不同長徑BF以2kg/m3,3kg/m3,4kg/m3,5kg/m3的摻量摻入RPC,測試其抵抗氯離子滲透的能力,得出與不摻纖維的RPC相比BFRPC抗?jié)B能力有不同程度提高。隨著BF摻量和BF長徑比的不同,BFRPC的抗氯離子滲透能力也有差別。RPC的抗氯離子滲透性能遠(yuǎn)高于普通混凝土。所以BFRPC以及RPC都具有很高的抗氯離子滲透性能,尤其是加入了BF之后的。
　　4.利用不同

5、長徑比和不同摻量的BF和相同體積摻量的鋼纖維摻入RPC中研究其抗沖擊性能,結(jié)果得出:隨著BF長徑比與摻量的變化RPC的沖擊韌性也跟著變化;摻入BF后,RPC的沖擊韌性明顯提高。摻入鋼纖維的RPC韌性比摻BF的改善程度高些。隨著纖維摻量的變化其抗沖擊韌性普遍呈現(xiàn)先增強(qiáng)后降低的趨勢。
　　5.本文對摻入纖維后的RPC的力學(xué)增強(qiáng)原理進(jìn)行了分析。其增強(qiáng)機(jī)理可以從纖維間距理論和復(fù)合材料理論得到解釋。BF的摻量與長徑都會明顯影響RPC的力學(xué)性