150～200MPa超高性能混凝土的配制
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5) 粗集料: 采用重庆小泉石灰石碎石, 最大粒径 20mm;
6) 细集料: 采用四川简阳中砂, 细度模数 2140。 212 试验方法
1) 混凝土成型: 经原料称量、充分搅拌后, 测试 拌合物的流动性, 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 175e 下蒸压养护后, 进行强度测试;
从试验结果可以得出:
配比编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 3 试 验研究结果
胶凝材料用量P ( kg#m- 3) 500 700 900 700 900 1 100 900 700 1 000 700
掺和料P% 硅灰 矿渣
10 0 10 0 10 0 10 20 10 20 10 20 10 0 10 20 10 20 10 20
01 19
1
01 23
01 39 015
01 63 01019
50
250~ 400 490~ 680 RPC800
01 28
1
01 325 01 3 11432 0
01027
0
26
1
01 325 01 3 1143 01 2 01027
0
90 197
RPC200
01 25
1
01 1
01 3 0
0
01005
2618
208 165~ 300 RPC200
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
* 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
工业建筑 2005 年第 35 卷第 1 期
编号
1 2 3 4 5 6 7
表 1 典型的活 性粉末混凝土实例
水
水泥
配合比 硅灰 石英粉
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。
2) 由于混凝土水胶比控制技术取得突破, 水胶 比可降低至 0114, 其结果与水胶比 0118 时表现出一 致的 规 律, 当 胶 凝 材 料 用 量 从 700kgPm3 增 加 到 1 100kgPm3时, 混凝土坍落度可达到 262mm, 扩展度 达 560mm, 而抗压强度在 56d 就可达到 16215MPa。
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 高, 国内外虽有不少工程应用[ 3,5] , 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
Abstract : In this paper, the authors analyze the character of the reactive powdered concrete. Using the ordinary materials and conventional technology, 150~ 200MPa super high performance concrete with a slump \245mm, spread \563mm and 28d compressive strength\17013MPa has been successfully developed.Then the optimal economical technology for preparing super high performance concrete is using a coarse aggregate, whose key point is how to settle the problem due to the course aggregate. Keywords : super high performance concrete reactive powder concrete coarse aggregate strength fluidity
1) 水泥: 重庆地维 5215 普通硅酸盐水泥, 化学 成分和比表面积见表 2;
2) 硅灰: 贵阳清镇铁合金厂生产, 化学成分和比 表面积见表 2;
3) 矿渣: 重庆钢铁公司生产, 经振动磨磨细, 化 学成分和比表面积见表 2;
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;
砂
钢纤维
减水剂
成型压力P 养护条件P 抗压强度P RPC 类型
MPa
e
MP a
01 16
1
01 24
0
111
01 2
170~ 230 RPC200
01 17
1
01 23
01 39 111
0
01019
0
90 170~ 230 RPC200
01 19
1
01 23
01 39 111
0
01019
0
90 170~ 230 RPC200
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] , 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] 。
水胶比 减水剂P 砂率P 流动性Pmm
%
% 塌落度 扩展度 3d
强度PMPa 28d 56d 90d 蒸压
0118
2
40
0
-
9216 1301 4 1391 7 1511 2 -
0118
2
40 125
262 9416 1341 7 1461 6 1601 3 -
0118
2
40 245
563 10513 1361 8 1501 2 1701 3 -
0149
1107
-
01 70
14106
2142
21 90
71 13
SO3 2171
-
烧失量 1115 1190 -
比表面积P
( cm2#g- 1) 3 730
约 20 万 8 800
3 试验结果及分析 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
基础上[ 1, 2] , 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。
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
THE PREPARATION OF 150~ 200MPa SUPER HIGH STRENGTH & HIGH PERFORMANCE CONCRETE
Wang Chong Pu Xincheng Liu Fang Wu Jianhua Wang Yongwei ( Building Materials & Engineering Department, Area B of Chongqing University Chongqing 400045)
4) 在掺入 10% 硅灰条件下, 再掺入 20% 的矿渣 对混凝土流动性贡献极大( 配比 5、7) 。在极低的水 胶比( 0114) 条件下, 同等条件下不掺矿渣, 坍落度只 有 43mm, 基本无扩展, 而掺入矿渣后坍落度可达到 172mm, 且强度降低很少。
5) 混凝土在蒸压养护后强度提高幅度较大( 配 比 8、9、10) , 与标准养护试件相比, 蒸压养护后强度 最高可以达到 17511MPa。
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)
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。
0114
2
40 10
-
9614 1441 5 1531 2 -
-
0114
2
40 172
294 9811 1491 5 1591 1 - -
6) 细集料: 采用四川简阳中砂, 细度模数 2140。 212 试验方法
1) 混凝土成型: 经原料称量、充分搅拌后, 测试 拌合物的流动性, 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 175e 下蒸压养护后, 进行强度测试;
从试验结果可以得出:
配比编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 3 试 验研究结果
胶凝材料用量P ( kg#m- 3) 500 700 900 700 900 1 100 900 700 1 000 700
掺和料P% 硅灰 矿渣
10 0 10 0 10 0 10 20 10 20 10 20 10 0 10 20 10 20 10 20
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250~ 400 490~ 680 RPC800
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01 325 01 3 1143 01 2 01027
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01 1
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01005
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208 165~ 300 RPC200
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
* 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
工业建筑 2005 年第 35 卷第 1 期
编号
1 2 3 4 5 6 7
表 1 典型的活 性粉末混凝土实例
水
水泥
配合比 硅灰 石英粉
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。
2) 由于混凝土水胶比控制技术取得突破, 水胶 比可降低至 0114, 其结果与水胶比 0118 时表现出一 致的 规 律, 当 胶 凝 材 料 用 量 从 700kgPm3 增 加 到 1 100kgPm3时, 混凝土坍落度可达到 262mm, 扩展度 达 560mm, 而抗压强度在 56d 就可达到 16215MPa。
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 高, 国内外虽有不少工程应用[ 3,5] , 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
Abstract : In this paper, the authors analyze the character of the reactive powdered concrete. Using the ordinary materials and conventional technology, 150~ 200MPa super high performance concrete with a slump \245mm, spread \563mm and 28d compressive strength\17013MPa has been successfully developed.Then the optimal economical technology for preparing super high performance concrete is using a coarse aggregate, whose key point is how to settle the problem due to the course aggregate. Keywords : super high performance concrete reactive powder concrete coarse aggregate strength fluidity
1) 水泥: 重庆地维 5215 普通硅酸盐水泥, 化学 成分和比表面积见表 2;
2) 硅灰: 贵阳清镇铁合金厂生产, 化学成分和比 表面积见表 2;
3) 矿渣: 重庆钢铁公司生产, 经振动磨磨细, 化 学成分和比表面积见表 2;
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;
砂
钢纤维
减水剂
成型压力P 养护条件P 抗压强度P RPC 类型
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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] , 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] 。
水胶比 减水剂P 砂率P 流动性Pmm
%
% 塌落度 扩展度 3d
强度PMPa 28d 56d 90d 蒸压
0118
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01 70
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SO3 2171
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烧失量 1115 1190 -
比表面积P
( cm2#g- 1) 3 730
约 20 万 8 800
3 试验结果及分析 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
基础上[ 1, 2] , 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。
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
THE PREPARATION OF 150~ 200MPa SUPER HIGH STRENGTH & HIGH PERFORMANCE CONCRETE
Wang Chong Pu Xincheng Liu Fang Wu Jianhua Wang Yongwei ( Building Materials & Engineering Department, Area B of Chongqing University Chongqing 400045)
4) 在掺入 10% 硅灰条件下, 再掺入 20% 的矿渣 对混凝土流动性贡献极大( 配比 5、7) 。在极低的水 胶比( 0114) 条件下, 同等条件下不掺矿渣, 坍落度只 有 43mm, 基本无扩展, 而掺入矿渣后坍落度可达到 172mm, 且强度降低很少。
5) 混凝土在蒸压养护后强度提高幅度较大( 配 比 8、9、10) , 与标准养护试件相比, 蒸压养护后强度 最高可以达到 17511MPa。
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)
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。
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