研究了剑麻纤维活性粉末混凝土的流动度和力学性能,并在试验的基础上,就剑麻纤维对活性粉末混凝土延性和脆性的改善效果进行了量化计算。结果表明,随着剑麻纤维掺量从0增加到1.6%,活性粉末混凝土的流动度、抗压强度和抗折强度分别降低了36%、9%和13%;剑麻纤维的掺入使得混凝土的跨中位移和开口位移极限值分别增加了47%和42%,断裂能和延性指数分别提高了19%和35%。

将玻璃钢废料进行切割-粉碎-筛分处理,得到了玻璃钢再生纤维、再生粉末两种原料,并分别代替耐碱玻璃纤维和石英砂制备了活性粉末混凝土(RPC),研究了玻璃钢再生料对RPC力学性能的影响。结果表明,以玻璃钢再生纤维代替耐碱玻璃纤维制备RPC时,新拌RPC的流动性变化不大,力学性能略有降低。以玻璃钢再生粉末代替石英砂制备无纤维RPC时,新拌RPC的流动性随玻璃钢再生粉末掺量的增加而略有降低,但力学性能有明显提升。

针对活性粉末混凝土(以下简称RPC)的力学性能特点,通过理论推导分析,提出了预应力RPC电杆的承载力计算方法,给出了相应参数的建议取值范围。对500kV预应力RPC电杆进行了设计,利用有限元软件ANSYS建立了有限元模型,对不同工况下预应力等径RPC双杆的受力性能及变形性能进行了有限元分析,分析结果验证了该设计方法的有效性。

在满足客运专线活性粉末混凝土(RPC)材料人行道挡板、盖板技术要求前提下,并在保证构件生产工艺的情况下,试验研究了水胶比、硅灰、石英粉以及钢纤维掺量对RPC混凝土工作性能及抗压强度的影响,配制出了抗压强度为154MPa,抗折强度为21.5MPa,且各项指标均能满足《客运专线活性粉末混凝土(RPC)材料人行道挡板、盖板暂行技术条件》所规定的RPC混凝土。

对掺入聚丙烯纤维的RPC进行了力学性能分析,发现其抗压强度具有较大幅度的提高,冲击韧性也显著增强;对其疲劳寿命进行线性回归分析发现,疲劳寿命可以很好地服从两参数Weibull分布;聚丙烯纤维可极大提高RPC的疲劳寿命。

研究了活性粉末混凝土(RPC)各组分掺量对其流动度和抗压强度的影响,并对90℃热水养护和90℃蒸汽养护两种养护方式进行了研究。结果表明,水胶比为0.21、硅灰掺量为0.35、石英粉掺量为0.27、石英砂掺量为0.78、粉煤灰取代量为0.3时,可以得到流动度与强度均较好的活性粉末混凝土;90℃蒸汽养护下试件强度较90℃热水养护稍有提高,在3d龄期时强度提高了2.2%。

通过对掺入钢纤维的活性粉末混凝土不同尺寸试件,以及在相同尺寸前提下有无掺入钢纤维的试件进行了抗压强度和抗折强度等力学性能试验研究,探讨了尺寸效应以及钢纤维对试件抗压、抗折强度的影响,在对掺入钢纤维混凝土试件进行弹性模量试验的基础上,得出其与抗压强度的关系。结果表明,尺寸效应对活性粉末混凝土的抗压强度影响较大,对抗折强度影响较小;而钢纤维的掺入能较大地提高活性粉末混凝土的抗折强度,改善其脆性大的性质。

采用紧密填充技术优化出了活性粉末混凝土五级配复合材料体系中各组分的搭配比例,探讨了水胶比及钢纤维掺量等对活性粉末混凝土抗压强度的影响,并通过SEM分析了活性粉末混凝土产物的微观结构。结果表明,选用优化后的复合材料体系,在常温养护条件下可制备工作性能良好、产物结构致密、28d抗压强度高达179.6MPa的活性粉末混凝土。活性粉末混凝土的抗压强度随水胶比的降低而增加,当水胶比降低至0.15时,仍可获得工作性能良好的超高强活性粉末混凝土;在同一水胶比下,增加钢纤维掺量能显著提高活性粉末混凝土的抗压强度,但为了保证混凝土的工作性能,钢纤维的体积掺量不宜超过2%。

活性粉末混凝土(RPC)是超细粒聚密材料与纤维增强材料经高温热合等特定工艺制备的一种新型超高性能混凝土,因其高抗压、高抗折、高耐久性及良好的体积稳定性等优良性能,已经进入实际工程应用阶段。本文通过对铁路客专RPC电缆槽盖板制备过程中材料强度的总结分析,归纳出工厂化生产制备过程中影响活性粉末混凝土(RPC)材料性能的几个主要因素。