活性粉末混凝土研究综述.docx
1摘 要介绍了活性粉末混凝土国内外发展史。活性粉末混凝土是一种新型超高强水泥基复合材料,其制备方法与普通混凝土大不相同,论述了特殊的制备方法对活性粉末混凝土各种性能的影响;其养护方式也与普通混凝土不同,通过研究特殊的成型工艺来总结对活性粉末混凝土的影响;论述了掺入矿物掺合料、骨料、钢纤维对活性粉末混凝土性能影响;研究了活性粉末混凝土在各种程中的应用,有道路桥梁领域、预制结构领域、预应力结构领域、抗震领域、抗腐蚀领域等19,20;总结了活性粉末混凝土目前的优缺点及未来的发展趋势。关键词:活性粉末混凝土;成型工艺;掺合料;工程应用;发展趋势II第一章 前言1.1活性粉末混凝土概念活性粉末混凝土是一种新型的水泥基复合材料,具有高强度,高耐久性,高韧性和良好的体积稳定性,由水泥,硅粉,细石英砂,矿粉,粉煤灰等掺合料,通过高效减水剂作用与水混合得到的。与普通混凝土和高强混凝土相比,活性粉末混凝土中不存在粗骨料,其目的是消除砂浆界面与粗骨料之间的应力集中,并消除构件内部微裂分。制备原理是去除粗骨料,提高基体的均匀性;优化颗粒级配以获得高致密性;加入高效减水剂以改善活性粉末混凝土性能;固化前和固化过程中加压以消除气孔,以提高混凝土密实度和抗压强度;固化后通过热固化改善微观结构;添加钢纤维以提高韧性等15。1.2活性粉末混凝土国内外发展史无论是在现代还是古代,材料都是建筑的根本。古代的主要建筑材料有粘土、石材、木材等,随着人类的不断发展进步,又陆续发现了石灰、火山灰、砂等建筑材料。到1824年,随着硅酸盐水泥的出现,混凝土的胶凝材料有了质的飞跃,大大的提高了混凝土的强度和工作性能11。但是,混凝土仍具有脆性大、自重大、耐久性不足的缺点9。但随着社会经济的发展科学技术的进步,人类对居住及生活环境的要求不断的提高,大多数工程结构都倾向于朝着高强度、高耐久性和高韧性方向发展,所以为了达到人类理想的生活居住环境,混凝土性能必须提高,最后,在人类不断的努力下,于1993年在法国Bouygues 实验室开发了一种具有超高抗压强度,高耐久性,高韧性,良好的体积稳定性和优异的环保性能的新型水泥基复合材料,抗压强度可以达到200MPa-800MPa级,抗折强度可以达到20MPa-150MPa,弹性模量为40Gpa-60Gpa,断裂韧性高达4000J/m2;由于改善了其成分的细度和反应活性,因此被称为活性粉末混凝土(Re-active Powder Concrete,简称RPC)7,9,13。目前RPC已经是国际工程领域重要的研究方向。2005年活性粉末混凝土第一次在我国进行工程应用。紧接着被广泛用于电缆线槽盖板、高数铁路、地铁、人行道盖板及其他市政构件中16。目前生产活性粉末混凝土原料包括:水泥、硅灰、细石英砂、矿物粉、粉煤灰、高效减水剂、钢纤维等16。活性粉末混凝土养护方式主要有:标准养护、高温干热养护、水养护、高温蒸汽养护、蒸压养护等。为了保证活性粉末混凝土的优异性能,就必须保证生产的原材料优异,及特殊的养护过程。但这也将导致复杂的生产过程和较高的生产成本。因此,如何降低生产活性粉末混凝土成本、简化其生产流程,是目前活性粉末混凝土研究的重点问题。13第二章 成型工艺对性能的影响2.1 活性粉末混凝土制备2.1.1 压力成型和普通混凝土一样,在成型之前要进行搅拌。活性粉末混凝土的搅拌,首先加入石英砂和钢纤维,干拌至少2min,然后加入水泥、矿渣粉、掺合料,干拌约2min;最后加入水和减水剂,搅拌6min即可出料。搅拌结束之后,将混凝土装入测试模板中,振动并整平,放到成型机上成型。成型是由油压千斤顶加压,加压4-8min,以压力8-10公斤/厘米2进行加压,成型结束后要将试模放入蒸汽养护室内进行养护17。采用机械加压的方式可以排除浇筑过程中引入的气体和反应后多余的水,消除成型过程中形成的部分由化学收缩引起的空隙,使材料内部更加密实,从而提高其强度。2.1.2 振捣成型活性粉末混凝土制品目前采用较多的是振捣成型工艺。在振捣成型前要进行合理的搅拌,完成搅拌之后,在装模下料时每层浇筑厚度应该小于20cm,振捣时间控制在2min。装模具完成后,将测试模板放在振动装配线上,用抹子抹平并打磨,以免钢纤维和混合物暴露在模板周围,这样便于养护完成后的拆模。使用振捣成型,可以有效的减少气孔和化学收缩引起的空隙,从而达到改善其强度的目的。2.1.3 养护方式活性粉末混凝土养护方法主要包括标准养护、高温养护和蒸汽养护。标准养护应在温度为 20±5的环境中静置 24h,然后立即放入温度为20±2,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护;高温养护是将成型后的模具取出后,将试件置于温度为80±5的高温环境中养护,然后取出试件进行自然养护;蒸汽养护是将试样成型拆模后,利用蒸汽进行养护,蒸汽养护可以将混凝土28d 强度提高 10%-40%。2.2 对活性粉末混凝土力学性能影响因素综述2.2.1骨料对活性粉末混凝土影响(1)骨料颗粒级配对密实性影响固体材料理论强度约为弹性模量的0.1-0.2倍,但是实测值却只有弹性模量的0.0001-0.0002倍,理论与现实相差这么大的原因主要是因为水泥浆表面应力集中及材料内部存在大量缺陷6。水泥浆表面的应力集中会导致骨料界面的微裂纹,通过研究可以发现,微裂缝的大小与骨料的粒径大小呈正比关系。所以要想减小微裂缝就必须减小骨料的粒径。材料内部存在的缺陷,将大大降低混凝土抗压强度、抗折强度、耐久性和其他性能,而导致缺陷存在的主要原因是骨料粒径不均造成混凝土局部孔隙率增大。所以为了降低混凝土局部的孔隙率就必须剔除粗骨料,然后找一种细骨料来代替,比如细石英砂,并将石英砂直径控制在600m以下,最好是在200-300m之内,这样就可以使得荷载作用、收缩和特殊养护等因素引发的微裂缝大小、孔隙率等显著减小,改善了过渡区结构特征,提高混凝土结构的匀质性11。大量研究表明,高堆积密度是获得超高性能水泥基复合材料的关键,将颗粒堆积密度的最优化,是配置超高性能混凝土的关键。然而要想达到高密度堆积、颗粒堆积密度最优化,有必要优化集料的粒度分布并采用多级粒度分布采。因此,在制备活性粉末混凝土时,必须严格划分水泥、硅灰、细石英砂等成分的粒径范围,并根据最佳粒径等级进行混合15。通常,为了使得颗粒混合物系统达到最稠密状态,必须增加相邻颗粒类别的平均粒径比,以便可以将小颗粒填充到大颗粒之间的间隙中15。(2)石英砂对活性粉末混凝土强度影响骨料在混凝土中的骨料可根据粒径不同分为细骨料和粗骨料。在活性粉末混凝土中,骨料主要是以其粗细和种类来影响活性粉末混凝土性能的16。尽可能降低骨料粒径大小,可以增大活性粉末混凝土密实度,减少界面缺陷,从而使得活性粉末混凝土强度和耐久性得到提高16。目前,石英石是活性粉末混凝土中使用的主要骨料。石英砂是一种坚硬,耐磨且化学性能稳定的硅酸盐矿物,它的主要成分是SiO2,含量可以达到99%。石英砂在活性粉末混凝土的作用是代替粗骨料,石英砂比粗骨料颗粒粒径要小得多,粒径范围在0.16-1mm。石英砂代替粗骨料可以使得活性粉末中颗粒级配得到很好的改善,使得活性粉末混凝土变得更加密实均匀,整体结构更加的紧凑,提高了混凝土强度。从下图可以看出,随着石英砂的增加,活性粉末混凝土抗压强度先增大后减小,并在0.99附近达到最大,随后再增加石英砂,抗压强度又逐渐下降,到了一定程度又有上升的现象;而抗折强度,随着石英砂增加先是稍微增大了一点,到了0.87左右就一直减小,直到1.08以后又直线增大。总的来说,活性粉末混混凝土的强度可以通过添加适量石英砂来提高。图2.1石英砂掺量对活性粉末混凝土强度影响2.2.2矿物掺合料对活性粉末混凝土强度影响矿物外掺合料是一种具有一定细度和活性的矿物产品,用于改善新混凝土和硬化混凝土性能。例如,粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉和石灰石粉等都可用作矿物掺合料,以改善活性粉末混凝土性质。(1)硅粉对活性粉末混凝土强度影响硅粉是一种超细硅材料,是由硅铁合金和工业硅在空气中与氧气熔炼是产生的SiO2和Si气体的快速氧化和冷凝而形成的12。硅粉含有80%的以上的无定形二氧化硅,其平均直径比普通硅酸盐水泥颗粒小两个数量级,从而可以很好的填充不同尺寸的颗粒之间的间隙,减少了内部孔隙率和空隙尺寸,从而使得活性粉末混凝土微观密实度得到提高1。硅粉具有很高的火山灰活性,可以与对混凝土强度有影响的Ca( OH)2发生二次反应,生成C-S-H凝胶,因此Ca(OH)2晶体生长受到限制,并且硅粉的水化产物可以填充在界面位置,改善了孔结构,使得活性粉末混凝土强度得到了提高9。从图2.2可以看出,随着硅粉掺入量的增加,活性粉末混凝土抗压强度在不断变大,直到硅粉含量达到0.3时,抗压强度达到最大值,然后再增加硅粉掺量,抗压强度无明显变化;抗折强度也随着硅粉掺量的增加而增加,达到一定掺量趋于平稳。综合硅粉掺量对抗压强度、抗折强度不同影响来看,将硅粉掺量量控制在0.3比较合适。图2.2硅粉掺量对活性粉末混凝土强度影响(2)粉煤灰对活性粉末混凝土流动性及强度影响粉煤灰是从燃料燃烧过程中排出的小粉尘颗粒,其粒径通常在1-100m之间。由于表面张力的影响,大多数粉煤灰为球形,表面光滑,孔隙较小。粉煤灰中含有大量的SiO2和Al2O3,占总质量的70%-90%,使得粉煤灰具有很高的活性。总而言之,粉煤灰具有填充、活性、滚珠的作用,添入活性粉末混凝土中可以使得混凝土的强度和流动度都得到提高16。所以,在制备活性粉末混凝土的过程中会使用大量的粉煤灰来替代水泥。但粉煤灰掺量并不是越多越好,其掺量存在最优值。图2.3是李俊毅、王娜、苏忠鹏等的实验数据:从图中可以看出,掺入粉煤灰的活性粉末混凝土与未掺入粉煤灰的活性粉末混凝土相比,流动度较大,但是随着粉煤灰掺入量的持续增加,混凝土的流动度会有所降低5。从图中还可以看出,掺入粉煤灰的活性粉末混凝土1d强度比未掺入粉煤灰的活性粉末混凝土强度低,3d强度和7d强度基本相同,到了28d强度比未掺入粉煤灰的混凝土有较大的提高。总体而言,随着粉煤灰含量的增加,活性粉末混凝土早期强度和后期强度均降低。所以,粉煤灰的掺入量并不是越多越好,从图中来看,当粉煤灰掺量在10%时,效果最佳。图2.3粉煤灰掺量对活性粉末混凝土流动性及强度影响(3)石灰石粉对活性粉末混凝土强度影响石灰石粉是一种粒度不超过10m的细粉,它是由石灰石碎石和机加工砂生产中产生的细砂和碎石制成的。石灰石粉是一种惰性材料,混入活性粉末混凝土中,可以起到微填充作用和降低水泥的水化热作用,提高混凝土的和易性合和力学性能16。由于石灰石粉的微集料效应、晶核作用和分散效应及其它的化学效应的存在,如果将过量的石灰石粉添加到活性粉末混凝土中,则力学性能不会得到改善16。所以,对于石灰石粉的掺入量,要根据现实施工环境和施工条件,选择最优值。石灰石粉掺入活性粉末混凝土一般都会配合着硅粉的掺入,形成水泥-硅粉-石灰石粉的三元胶凝体系。下图是项红梅、刘数华、高志扬等用三元胶凝体系,水胶比设置为0.2,硅粉掺入量分别为12%、15%和20%条件下测试强度的数据26。由图可知,随着石灰石粉含量的增加,活性粉末混凝土抗压强度先增加然后慢慢降低,在石灰石粉掺量达到10%时,不论硅粉掺入量是多少,活性粉末混凝土的抗压强度都是最高的。综合以上数据来看,石灰石粉掺入活性粉末混凝土中,最佳掺量在10%左右图2.4石灰石粉掺量对活性粉末混凝土强度影响2.2.3钢纤维对活性粉末混凝土性能影响将纤维作为增强材料掺入活性粉末混凝土中,可以减少基体混凝土中裂纹的产生,同时,还可以提高混凝土的拉伸强度,弯曲强度和冲击强度。混凝土中有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、植物纤维等,而活性粉末混凝土中则更多的使用钢纤维。将钢纤维掺入活性粉末混凝土中时,它可以承受基体拉应力,并起拉伸、抗裂、增强和增韧的作用15。在活性粉末混凝土受力初期,承担外力的主要是水泥基,但随着应力的不断增大,水泥基体会逐渐产生裂缝,承担外力的能力也会随之下降,这时候钢纤维就成了主要受力对象,约束裂缝的扩展,直到钢纤维被破坏11,15。下图是掺入不同的钢纤维量对抗压、抗折强度的影响。从图中可以看出,随着钢纤维掺入量增加,抗折、抗压强度在不断的增加。虽然钢纤维的掺入可以有效的提高混凝土的强度,但并不是掺入的越多越好,一方面是因为钢纤维的成本比较高,另一方面是因为活性粉末混凝土中用水量比较低,钢纤维掺入量过多会导致水分不足,从而影响活性粉末混凝土的性能。综合以上情况来看,要根据不同的施工要求及不同的施工条件来确定钢纤维掺入量,这样钢纤维的消耗才能达到最高的经济性效益,而不是越多越好。图2.5钢纤维掺量对活性粉末混凝土强度影响2.2.4高效减水剂对活性粉末混凝土强度及和易性影响减水剂的功能是表面活性剂在水泥水化过程中起重要作用。减水剂是一种可以减少单位用水量并在不影响混凝土工作性的情况下大大提高水泥混合物流动性的外加剂;或在不改变单位用水量的情况下,提高混凝土的可加工性;或同时具有上述两种效果,并且不会显著改变含气量的外加剂。通过在活性粉末混凝土中添加减水剂,不仅可以改善新拌混凝土可使用性15,而且可以大大降低活性粉末混凝土的水灰比,这使得水泥石内部孔隙体积大大减少,水泥石更致密,混凝土抗压强度显著提高。另一方面随着高效减水剂的加入使得用水量降低,活性粉末混凝土结构中氯离子含量相应减少,这就增强了活性粉末混凝土的抗冻性和耐腐蚀性,这就提高了活性粉末混凝土整体的耐久性。在活性粉末混凝土中,由于其水结合率低于普通混凝土,因此添加高效减水剂对改变活性粉末混凝土的流动性,提高其和易性显得非常重要15。因此高效减水剂性能的好坏直接影响活性粉末混凝土的性能。2.2.5养护方式对活性粉末混凝土的影响混凝土的养护是人为造成一定的湿度和温度条件,使刚浇筑的混凝土以正常的或加速其硬化和强度增长15。混凝土能够逐渐硬化并提高强度的原因是水泥水化的结果,这需要一定的温度和湿度条件。在养护期间,一方面是创造各种条件使水泥充分水化,加速混凝土的凝结硬化15;另一方面是防止环境及气候原因导致混凝土中水分蒸发过快,形成脱水现象,当混凝土强度不足时,水分过早蒸发会产生较大的收缩变形和干缩裂缝。因此,养护的质量直接影响混凝土的物理力学性能和耐久性能,甚至影响混凝土的外观和使用性能15。目前,活性粉末混凝土养护体系包括高温养护和蒸汽养护。(1)高温养护对活性粉末混凝土强度影响为了获得良好的力学性能和耐久性能,高温养护是目前活性粉末混凝土最常见的方法之一。高温养护可以显著加速水化和火山灰效应14,16,同时,可以改善水化物形成的微观结构14。活性粉末混凝土中的活性掺合料,细石英砂中含有较高的SiO2,SiO2将与水泥水化产物中的Ca(OH)2发生二次反应,从而降低了界面的孔隙率14,活性粉末混凝土微观结构得到改善,强度和耐久性都得到了大大的提高。下图是郭鹏、程永刚34等的实验数据,从图2.6中可以看出,温度从80开始一直到250,抗压强度都在随着温度的升高而升高,最高可达到224MPa,超过250以后抗压强度有所降低34。然而从图2.7中可以看出,80时的抗折强度是最高的,达到了22MPa,随着温度的升高抗折强度在明显的下降。综合数据来看,高温养护显著提高了活性粉末混凝土的强度,这是因为高温养护使得水泥基中硅酸盐聚合度提高,发生了一系列化学反应,使得部分水化硅酸钙转变成了硬硅钙石34,而当养护温度达到250以后,抗压强度才有所降低。除此之外,高温养护也使得抗折强度有所降低,这是因为高温养护使得活性粉末混凝土中水分大量流失,混凝土内部孔体积增加,界面结合强度变低34。从而导致了活性粉末混凝土抗折强度降低。所以结合以上情况来看,在高温养护的条件下并不是温度越高越好,养护的具体温度要根据活性粉末混凝土实际用途和具体的施工环境来定。图2.6温度对抗压强度影响 图2.7温度对抗折强度影响(2)蒸汽养护对活性粉末混凝土强度及耐久性影响蒸汽养护是在试件成型后去除模具后, 利用蒸汽升温进行养护15。蒸汽养护通过提高温度来加快混凝土中水泥水化速率,对缩短混凝土养护时间和加快施工进度有积极作用。并且蒸汽养护可以将活性粉末混凝土的28d强度提高10%-40%15。同时,蒸汽本身具有生产成本低,热量含量高,湿度高等优势,因此广泛用于混凝土预制构件等领域。一般情况下,活性粉末混凝土在刚浇筑完成后,水热反应进度较慢,尚未达到混凝土硬化的程度,所以需要静置一段时间使得混凝土达到稳定状态35。静置时间的长短对混凝土前期的强度有很大的影响,同时如果是在蒸汽养护的条件下,静置时间的长短也与混凝土在加热期间抵抗膨胀破坏的能力有关35。所以静置时间的长短对活性粉末混凝土硬化的整个阶段都有很大影响。在蒸汽养护的条件下,不同等级的混凝土,需要不同的温度来养护,这就会涉及到升温速率对活性粉末混凝土性能影响的问题。在混凝土构件刚完成强度不高的情况下,升温速率过快,会使得活性粉末混凝土内部水分发生膨胀,导致出现形态各异的裂缝出现34;升温速率过快还会使得活性粉末混凝土表面与内部形成较大的温度差,使得活性粉末混凝土出现热应力裂缝34。终上所述不管是水分膨胀导致的裂分,还是温度差导致的裂缝,都会破坏活性粉末混凝土的结构,从而影响其整体强度。所以,要想获得高强度的活性粉末混凝土,就必须严格控制升温速率。一般情况下,在气温较低的时节,升温速率可以控制在15/h左右;在温度较高的时节,可以适当提高升温速率,但最好不要超过25/h34。蒸汽养护在提高活性粉末混凝土强度的同时,还会因为水泥水化速率过快导致水泥中产生较粗的水化结构,使得活性粉末混凝土空隙体积增大,总孔隙率变高,使得活性粉末混凝土整体的致密性降低,从而导致其对氯离子等有害离子抗渗透能力下降34,影响活性粉末混凝土整体的耐久性。针对耐久性的问题,可以从两个方面进行解决:一方面,在蒸汽养护的同时进行水养护34,使得水化反应可以连续进行,并且活性粉末混凝土的致密性和抗渗性可以得到保证被增强,从而达到提高活性粉末混凝土耐久性的目的;另一方面是通过添加矿物材料来改善活性粉末混凝土的微观结构34,增强其耐久性。综合上述来看,蒸汽养护虽然存在一些不足,但通过人为的优化改进,还是可以有效的提高活性粉末混凝土的强度和耐久性的。2.3 活性粉末混凝土优缺点活性粉末混凝土作为一种新型高强混凝土,它具有强度高,耐久性强,体积稳定,耐腐蚀性等优点13。目前,活性粉末混凝土已经在道路桥梁工程、建筑工程、土木工程、水利工程等许多领域得到应用。然而,在活性粉末混凝土研究应用上还存在很多问题。成型工艺复杂、材料成本昂贵。活性粉末混凝土水胶比较低,为了保证其韧性,需要加入钢纤维,这就使成型难度和生产成本都提高了,还有就是矿物掺合料、细骨料、高效减水剂的使用及特殊的成型养护工艺都使得活性粉末混凝土生产成本提高,阻碍了其大范围的使用;活性粉末混凝土的水胶比较低,且一般采用热养护,这就导致了其自身的收缩较大,这样对现浇施工来说具有一定困难;对于活性粉末混凝土的微观结构还有待进一步研究。第三章 活性粉末混凝土应用及发展趋势随着科学技术的进步和人们对生活环境及生活质量要求的不断提高,现代的建筑结构逐渐向着高层、抗震、大跨度等方向发展8,其中大跨度主要指的是道路桥梁,并且还有很多结构应用在冻融地区和侵蚀的环境中8,这就要求混凝土的各种性能都得非常优秀,从而使得活性粉末混凝土在各种工程领域得到应用和发展。3.1工程领域的应用3.1.1道路桥梁中的应用道路和桥梁质量的好坏,对经济的发展有很大的影响。在之前,很多桥梁都只是中小跨度,大跨度的桥梁很少13,之所以会出现这样现象是因为桥梁在建的时候受原材料混凝土的影响,导致桥梁自身截面和自重过大,因此,桥梁的跨度是有限的。作为一种新型的高性能混凝土,活性粉末混凝土在桥梁工程中应用,可以通过自身高强度、高耐久性、高韧性和体积稳定性优良等性能,解决之前桥梁存在的各种缺点,它大大减小了桥梁本身横截面尺寸,减轻了结构的自重13,并有效地提高了桥梁的承载能力。3.1.2预制结构产品中的应用活性粉末混凝土具有较高的抗拉强度,这意味着有可能可以取消构件中的钢筋结构,从而使得构件的设计可以更加的轻薄;不仅如此,活性粉末混凝土还有很好的延性,因此可以在预制结构产品中得到很广泛的应用20,例如桥梁的预制结构、预制管桩、人行横道盖板、整体式声屏障等20。活性粉末混凝土的断裂能力非常高,已经超过了铸铁的断裂能力,所以完全可以用活性粉末混凝土预制产品代替原本的铸铁产品20,这样,可以在不影响性能的情况下降低制品的自重,从而使得制品的使用寿命的到大大的提高。3.1.3预应力结构中的应用活性粉末混凝土具有极高的强度、韧性、高开裂强度,可以使得预应力筋强度得到合理利用,就不需要配置防止混凝土开裂的预应力筋19,而且可以避免锚固情况下承压面的压缩形变,从而大大减少了预应力损失19。活性粉末混凝土还具有非常小的徐变和收缩特性,这就可以使得其预应力构件中因为原材料徐变、收缩导致的预应力损失值大大降低19。从以上可以看出,活性粉末混凝土可以在预应力结构方向有很好的发展。3.1.4抗震材料中的应用活性粉末混凝土作为超高强混凝土,很适合用于制作抗震材料。其高强度、高韧性且自重低等性能,可以使得结构系统保证足够强度的前提下,而变得更轻,从而大大降低结构系统的惯性荷载19,20,使得构件不会发生太大形变;活性粉末混凝土具有的较高断裂能和较高的韧性,可以使结构构件吸收绝大部分的地震能。活性粉末混凝土在框架节点上的应用可以有效的提高节点的抗震承载力,并解决诸如在节点区域钢筋难捆扎以及浇筑和压实混凝土的难题19,20。3.1.5抗渗、抗腐蚀材料中的应用由于活性粉末混凝土构件的制作会有一个加压成型养护的过程,结果,部件的孔隙率特别低,可以防止放射性物质从构件内部泄露,还可以抵御外部侵蚀性介质的腐蚀19。因此,活性粉末混凝土可以作为一种理想的核电工程材料。极低的孔隙率,不仅可以使活性粉末混凝土拥有优越的抗侵蚀能力,还可以使其获得极高的抗渗性,随着抗渗性的提高,将活性粉末混凝土用在水利工程中,可以很好的改善水工结构,提高提高坝面的抗渗性,并且使得在水下长期浸泡结构的强度保持不变19,20。在一些水流速度极高的部位,如泄水孔、闸底板等使用活性粉末混凝土还能提高其抗裂性20。利用活性粉末混凝土抗压能力和耐磨性,可以将其利用在需承受特别高重量工作的工厂地面和仓库地面等领域20。3.1.6其他领域的应用除上述领域外,活性粉末混凝土在下水道系统工程、港口和海洋工程、航天工程、军事工程等领域也具有很好的应用前景19,20。3.2活性粉末混凝土发展趋势综合目前情况来看,活性粉末混凝土已经具备了很多优异的性能,应用的领域也非常广泛,但活性粉末混凝土还是存在一些问题,为了活性粉末混凝土能够更好的发展,首先要解决的就是目前存在的成型工艺复杂、材料成本昂贵问题。在未来发展过程中,应该开发更多材料,例如矿物掺合料,骨料和外加剂等,成本相对较低,在保证活性粉末混凝土各种性能优异的前提下,替换目前成本相对较高的原料,来达到降低生产成本的目的;还有就是成型工艺问题,特殊的养护方式不仅会提高制造成本,还会限制活性粉末混凝土构件的使用范围,因此,用化学外加剂或者激发剂来代替目前使用的特殊养护方式,将成为活性粉末混凝土发展趋势。活性粉末混凝土在制作过程中,由于加入了大量的硅灰和少量的钢纤维,而影响了混凝土的流动性,使得活性粉末混凝土在现场浇筑过程会遇到麻烦。在未来发展过程中,通过合理的配合比,使用合适的外加剂使得混凝土具有大流动度且能够自动密实,也将成为活性粉末混凝土主要的发展趋势。总 结活性粉末混凝土自问世以来,一直是材料工程领域的研究热点。其能够具有现在的这些优异性能,都是经过长期使用和实践的结果。其具强度高、耐久性强、韧性好、抗腐蚀性强、耐磨性好等特点,在道路桥梁工程、港口和海洋工程、军事工程、航天工程、核电工程等领域有很好的应用前景19,20。活性粉末混凝土在国内的研究和应用起步相对较晚,和国外水平相比还有一定的差距,目前制作活性粉末混凝土的原料成本较高,且性能方面与国外水平还有一定差距;成型养护制度不够完善,限制了构件的使用范围;缺乏公认的力学计算模型、没有稳定的操作规程及参考值等19,20。所以,就目前国内对活性粉末混凝土研究进展来看,施工人员应根据具体的施工环境和当地情况采取措施,合理选材。我相信在未来,通过广大技术人员的努力研究,一定可以使得国内研究活性粉末混凝土的成果赶上国际先进水平,使得活性粉末混凝土技术在我国的各个工程领域都发挥巨大的作用。参考文献1刘数华,高志扬.矿物掺合料在活性粉末混凝土中的应用J.混凝土世界,2018(07):2毛军,张后禅.养护制度对活性粉末混凝土力学性能影响J.低温建筑技术,2011,33(07):9-10.70-74.3于景超.活性粉末混凝土在桥梁工程中的应用和发展前景J.中国建材科技,2012,21(02):74-77.4杜任远,黄卿维,陈宝春.活性粉末混凝土桥梁应用与研究J.世界桥梁,2013,41(01):69-745陈浩宇,李俊毅,王娜,苏忠纯,张鹏.掺合料对活性粉末混凝土性能的影响J.中国港湾建设,2013(02):34-37.6孙志光.活性粉末混凝土的制备原理与特性J.商品混凝土,2012(09):30-33.7张宝龙,张楠.活性粉末混凝土(RPC)配制与性能研究J.青岛理工大学学报,2015,36(04):103-109+114.8郑文忠,吕雪源.活性粉末混凝土研究进展J.建筑结构学报,2015,36(10):44-58.9薛东智.活性粉末混凝土研究进展J.江西建材,2015(15):4.10李彦钊,熊爱玲.活性粉末混凝土(RPC)研究应用现状及前景J.粉煤灰,2015,27(02):41-43.11李莉.活性粉末混凝土的配制原理及应用现状概述J.建材与装饰,2017(12):57-58.12邓建良.活性粉末混凝土的原材料及掺量选择探讨J.住宅与房地产,2017(03):10813袁冰冰.活性粉末混凝土在工程中的应用与展望J.科学技术创新,2018(05):105-106.14谢苗.活性粉末混凝土制备技术与性能优势J.住宅与房地产,2019(17):51-53.15严心娥.活性粉末混凝土的制备技术及其养护方法J.中国建材科技,2017,26(02):32+69.16张荣华,徐迅,罗宏伟,刘应虎,周双喜.活性粉末混凝土组成材料及制备方式研究综述J.混凝土与水泥制品,2019(10):14-18.17张宏祥.用加压成型养护法生产高强混凝土J.硅酸盐建筑制品,1979(03):60-61.18戴振国.高强混凝土的加压成型J.建筑技术,1980(11):50-51.19耿春雷,许零,陈红岩,张作泰,林翎,王秀腾,於定新.活性粉末混凝土的研究与工程应用进展J.材料导报,2012,26(05):70-73.20肖锐.活性粉末混凝土研究与应用进展J.工程建设与设计,2017(13):234-236+239.21蓝小松,程薇玮,刘铭,黄小军,邓先宾.活性粉末混凝土RPC制备技术综述J.四川建材,2019,45(11):7-8+14.22王志伟. 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