1、活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete)是一種新型超高性能混凝土.本文在保留國外RPC材料優(yōu)點的基礎上大膽創(chuàng)新,以50~60％的超細工業(yè)廢渣取代水泥,用粒徑為3mm的天然黃砂取代粒徑為600μm的磨細石英砂,采用超細工業(yè)廢渣多元復合技術,充分發(fā)揮超細工業(yè)廢渣間的粒徑疊加,成份互補效應.經(jīng)大量試驗優(yōu)化出三個系列節(jié)省資源、節(jié)約能源、保護生態(tài)環(huán)境的超高性能生態(tài)型活性粉末混凝土(ECO-RPC).本文系統(tǒng)研究了各

2、配合比ECO-RPC在三種養(yǎng)護制度(標準養(yǎng)護、90℃熱水養(yǎng)護、200℃高壓養(yǎng)護)下的靜載力學性能(抗壓與抗折強度、彎曲韌性、界面粘結強度、斷裂能、泊松比和彈性模量),充分揭示了ECO-RPC優(yōu)異的力學行為和鋼纖維對ECO-RPC增強、增韌與阻裂的功效.研究表明養(yǎng)護制度和纖維摻量對ECO-RPC的各項力學性能有顯著影響,隨著養(yǎng)護溫度的提高和纖維摻量的增加,其力學性能不斷提高.標準養(yǎng)護28d時,ECO-RPC的強度較其它兩種養(yǎng)護時的強度低,

3、但隨著標準養(yǎng)護齡期的延長,超細工業(yè)廢渣火山灰效應的不斷發(fā)揮,90d和180d齡期時ECO-RPC的力學性能達到甚至超過了另兩種養(yǎng)護制度下的性能指標.采用霍普金森桿方法研究了高速沖擊下應變速率對ECO-RPC力學性能的影響,結果顯示,隨著應變率的提高,ECO-RPC的破壞應力及破壞應變顯著增長,應力-應變曲線所包圍的面積不斷增大.本文研究了ECO-RPC的長期變形性能及耐久性(抗凍性、耐腐蝕性、抗碳化性).ECO-RPC基體的干燥收縮率隨

4、基體強度等級的提高而減小,通過加入體積率為3％超細鋼纖維,ECO-RPC的干燥收縮率較RPC基體減少了30％~40％.ECO-RPC具有超高的耐久性,700次凍融循環(huán)后,其相對動彈性模量損失最少的不超過1％,重量損失為零.經(jīng)過180d高濃度鹵水浸泡后,ECO-RPC的相對動彈性模量損失最少的不超過2％,重量損失為零,試件外觀完好無損.90d快速碳化試驗后,ECO-RPC的碳化深度幾乎為零.通過原材料粒徑分析、X射線衍射、環(huán)境掃描電鏡等手

5、段研究了ECO-RPC具有超高性能的微觀機理及結構形成全過程.分析表明通過超細工業(yè)廢渣的多元復合,優(yōu)化了基體的粒徑分布,提高基體的密實度.X射線衍射結果顯示了ECO-RPC基體中Ca(OH)<,2>和未水化水泥熟料的含量隨養(yǎng)護溫度的提高而減少,這說明提高溫度促進了水泥水化、激發(fā)了超細工業(yè)廢渣的火山灰活性,達到了優(yōu)化微觀結構、提高基體性能的作用.利用環(huán)境掃描電鏡技術,觀察了ECO-RPC基體從加水攪拌到標準養(yǎng)護90d后結構形成的全過程,并