2、原材料與試驗(yàn)方法
2.1 原材料水泥:北京某水泥有限公司生產(chǎn)的P.O 42.5水泥;
礦粉:某礦粉加工廠生產(chǎn)的灰白色超細(xì)粉A與某新型建材公司生產(chǎn)的灰色細(xì)粉B;北京高鈣粉煤灰(一級(jí)超細(xì)粉煤灰);
細(xì)集料:采用兩種砂,福建平潭產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)砂和北京某砂廠定做的細(xì)石英砂;山西陽(yáng)泉產(chǎn)高嶺土;
鋼纖維:一種是國(guó)內(nèi)某鋼纖維有限公司產(chǎn),細(xì)圓形表面鍍銅鋼纖維,直徑0.22mm,長(zhǎng)度12~15mm.另一種是某鋼纖維有限公司生產(chǎn)的螺紋型碳素鋼纖維,長(zhǎng)徑比為32.24,100根平均長(zhǎng)度為30.327mm;
化學(xué)外加劑:高效減水型,它的減水率大于29%,呈黃灰色的固體外加劑,與水泥的相容性良好,并具有良好的保水性。
2.2試驗(yàn)方法混凝土抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度測(cè)試按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GBJ81-85)進(jìn)行[37],但加荷速度變?yōu)榭箟涸囼?yàn)10KN/s、抗折試驗(yàn)0.27 KN/s;抗壓強(qiáng)度試件尺寸100mm×100mm×100mm、抗折強(qiáng)度試件尺寸100mm×100mm×400mm.
3、配合比因素對(duì)強(qiáng)度影響試驗(yàn)研究
3.1 不同水膠比對(duì)活性粉末混凝土強(qiáng)度的影響。
一般情況下,水膠比取值為0.16~0.22,試驗(yàn)選用水膠比為0.17和0.19兩種,共制作了兩種配合比試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)1d,拆模后放入70℃水中養(yǎng)護(hù),并測(cè)定其3d、7d、28d抗壓強(qiáng)度。
細(xì)石英砂的顆粒級(jí)配對(duì)活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度的影響本次試驗(yàn)采用四種粒級(jí)的石英砂,粗砂:0.63~1.25mm,中砂:0.315~0.63mm,細(xì)砂:0.16~0.315mm,特細(xì)砂:<0.16mm;采用了三種石英砂組合:
①粗砂+中砂+細(xì)砂;
②中砂+細(xì)砂;
③中砂+細(xì)砂+特細(xì)砂。按密實(shí)度理論,得到三種組合中各級(jí)砂子用量:第一個(gè)組合:粗砂+中砂+細(xì)砂=677.7 kg +403.8 kg +204.5kg;
第二個(gè)組合:中砂+細(xì)砂=854 kg +432 kg;
第三個(gè)組合:中砂+細(xì)砂+特細(xì)砂=727.5 kg +367.8 kg +190.7 kg.
粉煤灰的摻入增大了顆粒間的填充密實(shí)度,建議RPC的骨料級(jí)配選用中、細(xì)、特細(xì)砂的組合。
鋼纖維種類(lèi)及摻量對(duì)活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度的影響纖維能夠阻礙混凝土內(nèi)部微裂紋的繁衍、擴(kuò)展,顯著提高混凝土的韌性、延性和抗折強(qiáng)度,有效地避免混凝土無(wú)征兆的脆性破壞的發(fā)生。鋼纖維對(duì)混凝土的增強(qiáng)效果與鋼纖維長(zhǎng)度(lf)、直徑(df)、長(zhǎng)徑比(lf/df)、體積率(Vf)以及纖維外形等密切相關(guān)。本試驗(yàn)采用不同含量的細(xì)鋼纖維和粗螺紋型碳素鋼纖維進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),分析鋼纖維種類(lèi)及摻量對(duì)活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度的影響,碳素粗鋼纖維摻量分別為混凝土容重的8%、6%、4%.
(1)摻入粗鋼纖維的活性粉末混凝土破壞時(shí)局部破壞嚴(yán)重,抗折時(shí),一旦開(kāi)裂很快就達(dá)到極限強(qiáng)度,而摻入細(xì)鋼纖維的活性粉末混凝土在開(kāi)裂后仍能維持一段時(shí)間,強(qiáng)度仍有增長(zhǎng)。
(2)摻粗鋼纖維的混凝土破壞時(shí)不少粗鋼纖維被拉斷,而細(xì)鋼纖維則是被拔出的,幾乎沒(méi)有被拉斷。
4、結(jié)論
通過(guò)以上RPC中不同組分摻量對(duì)其強(qiáng)度影響的系統(tǒng)研究,可得到以下結(jié)論:
(1)相同齡期下RPC強(qiáng)度隨著水膠比的增大而降低;
(2)在RPC中,可以用石英砂取代標(biāo)準(zhǔn)砂,且石英砂的摻量不宜低于50%,顆粒級(jí)配對(duì)強(qiáng)度有一定的影響,在摻粉煤灰時(shí)宜選用中+細(xì)+特細(xì)組合的骨料;
(3)RPC中摻入鋼纖維能提高其力學(xué)性能,摻入長(zhǎng)徑比大的細(xì)鋼纖維比長(zhǎng)徑比小的鋼纖維更有利于提高混凝土的韌性,鋼纖維摻入量以6%為宜。
2.1 原材料水泥:北京某水泥有限公司生產(chǎn)的P.O 42.5水泥;
礦粉:某礦粉加工廠生產(chǎn)的灰白色超細(xì)粉A與某新型建材公司生產(chǎn)的灰色細(xì)粉B;北京高鈣粉煤灰(一級(jí)超細(xì)粉煤灰);
細(xì)集料:采用兩種砂,福建平潭產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)砂和北京某砂廠定做的細(xì)石英砂;山西陽(yáng)泉產(chǎn)高嶺土;
鋼纖維:一種是國(guó)內(nèi)某鋼纖維有限公司產(chǎn),細(xì)圓形表面鍍銅鋼纖維,直徑0.22mm,長(zhǎng)度12~15mm.另一種是某鋼纖維有限公司生產(chǎn)的螺紋型碳素鋼纖維,長(zhǎng)徑比為32.24,100根平均長(zhǎng)度為30.327mm;
化學(xué)外加劑:高效減水型,它的減水率大于29%,呈黃灰色的固體外加劑,與水泥的相容性良好,并具有良好的保水性。
2.2試驗(yàn)方法混凝土抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度測(cè)試按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GBJ81-85)進(jìn)行[37],但加荷速度變?yōu)榭箟涸囼?yàn)10KN/s、抗折試驗(yàn)0.27 KN/s;抗壓強(qiáng)度試件尺寸100mm×100mm×100mm、抗折強(qiáng)度試件尺寸100mm×100mm×400mm.
3、配合比因素對(duì)強(qiáng)度影響試驗(yàn)研究
3.1 不同水膠比對(duì)活性粉末混凝土強(qiáng)度的影響。
一般情況下,水膠比取值為0.16~0.22,試驗(yàn)選用水膠比為0.17和0.19兩種,共制作了兩種配合比試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)1d,拆模后放入70℃水中養(yǎng)護(hù),并測(cè)定其3d、7d、28d抗壓強(qiáng)度。
細(xì)石英砂的顆粒級(jí)配對(duì)活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度的影響本次試驗(yàn)采用四種粒級(jí)的石英砂,粗砂:0.63~1.25mm,中砂:0.315~0.63mm,細(xì)砂:0.16~0.315mm,特細(xì)砂:<0.16mm;采用了三種石英砂組合:
①粗砂+中砂+細(xì)砂;
②中砂+細(xì)砂;
③中砂+細(xì)砂+特細(xì)砂。按密實(shí)度理論,得到三種組合中各級(jí)砂子用量:第一個(gè)組合:粗砂+中砂+細(xì)砂=677.7 kg +403.8 kg +204.5kg;
第二個(gè)組合:中砂+細(xì)砂=854 kg +432 kg;
第三個(gè)組合:中砂+細(xì)砂+特細(xì)砂=727.5 kg +367.8 kg +190.7 kg.
粉煤灰的摻入增大了顆粒間的填充密實(shí)度,建議RPC的骨料級(jí)配選用中、細(xì)、特細(xì)砂的組合。
鋼纖維種類(lèi)及摻量對(duì)活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度的影響纖維能夠阻礙混凝土內(nèi)部微裂紋的繁衍、擴(kuò)展,顯著提高混凝土的韌性、延性和抗折強(qiáng)度,有效地避免混凝土無(wú)征兆的脆性破壞的發(fā)生。鋼纖維對(duì)混凝土的增強(qiáng)效果與鋼纖維長(zhǎng)度(lf)、直徑(df)、長(zhǎng)徑比(lf/df)、體積率(Vf)以及纖維外形等密切相關(guān)。本試驗(yàn)采用不同含量的細(xì)鋼纖維和粗螺紋型碳素鋼纖維進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),分析鋼纖維種類(lèi)及摻量對(duì)活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度的影響,碳素粗鋼纖維摻量分別為混凝土容重的8%、6%、4%.
(1)摻入粗鋼纖維的活性粉末混凝土破壞時(shí)局部破壞嚴(yán)重,抗折時(shí),一旦開(kāi)裂很快就達(dá)到極限強(qiáng)度,而摻入細(xì)鋼纖維的活性粉末混凝土在開(kāi)裂后仍能維持一段時(shí)間,強(qiáng)度仍有增長(zhǎng)。
(2)摻粗鋼纖維的混凝土破壞時(shí)不少粗鋼纖維被拉斷,而細(xì)鋼纖維則是被拔出的,幾乎沒(méi)有被拉斷。
4、結(jié)論
通過(guò)以上RPC中不同組分摻量對(duì)其強(qiáng)度影響的系統(tǒng)研究,可得到以下結(jié)論:
(1)相同齡期下RPC強(qiáng)度隨著水膠比的增大而降低;
(2)在RPC中,可以用石英砂取代標(biāo)準(zhǔn)砂,且石英砂的摻量不宜低于50%,顆粒級(jí)配對(duì)強(qiáng)度有一定的影響,在摻粉煤灰時(shí)宜選用中+細(xì)+特細(xì)組合的骨料;
(3)RPC中摻入鋼纖維能提高其力學(xué)性能,摻入長(zhǎng)徑比大的細(xì)鋼纖維比長(zhǎng)徑比小的鋼纖維更有利于提高混凝土的韌性,鋼纖維摻入量以6%為宜。