摘要：本文中论述的超高强度活性粉末混凝土（ReactivePowderConcrete，简称RPC），基于最大堆积致密度原理设计，降低水胶比，利用减水剂得到致密的基体，并在国内外研究的基础上，通过掺加不同种类的骨料，使用不同的养护方式，研究RPC的性能和结构变化。本文针对超高强度混凝土性能和结构的研究，得到的主要成果如下：

利用三种不同的水养方式相互结合，缩短混凝土通常养护时间并促进水化反应的进行，使得RPC内部结构改善性能提升。通过相同体积分数的三种不同类型骨料（石英砂、细陶珠和棕刚玉）的优化配比，并利用三种骨料形状和粒径优势互补的特点，使得RPC的力学性能得到大幅度提高，可与单一掺加高强骨料RPC的性能相媲美；同时采用的低成本原料能够显著降低高性能RPC的制造成本，对促进RPC投入工程应用意义重大。

关键词：活性粉末混凝土力学性能混凝土养护复合骨料

毕业设计说明书外文摘要

目次

1绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2RPC概述 2

1.3RPC的研究现状 3

1.4主要研究内容 5

2实验原理、实验方法及仪器 6

2.1实验原料和试块配合比 6

2.2RPC试样制备及养护工艺 9

2.3RPC性能测试 11

3实验数据及结果分析 15

3.1养护工艺对RPC混凝土内部结构改善效果 16

3.2SEM分析RPC的微观形貌结构 19

3.3超高强细骨料的掺加对RPC抗压抗折性能的影响 20

3.4超高强细骨料的混合掺加对RPC弹性力学性能的影响 25

4RPC成本降低分析 30

结论 31

致谢 32

参考文献 33

1绪论

1.1课题研究背景

超高强度混凝土是现今结构工程方面的研究热点，活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete，简称为RPC)，是一种新兴的混凝土材料，较之普通混凝土，拥有很高的强度、韧性高、弹性模量高等优点。本文在超高性能混凝土制备过程中，掺入活性矿物粉末、细骨料从而可以减少基体缺陷的产生；并且我们在制备过程中依靠掺加一定量的钢纤维，引发钢纤维阻裂效应，从而得强度提升、韧性提升，使得RPC拥有良好的力学性能。

随着当今社会不停的发展，建筑工程结构的方向逐渐向大跨度型建筑、高层重载型建筑及特殊环境建筑(例如核设施、航天工程等)发展[1]。如此一来，当代工程建设发展就要求更高强度并且功能更多样化的混凝土。活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete，简称RPC)便是在这种背景下产生的，它是由法国BOUYGUES公司的PierreRichard等人在1993年研制成功的一种超高性能混凝土[2]。

RPC在性能方面相对于普通混凝土来说非常优异，首先它的良好力学性能可以使得它在工程建筑应用中能够减小混凝土构件断面，降低混凝土构件重量，使得建筑成本降低并且更加环保符合可持续发展观念。其次，通过RPC抗折实验得到的数据并对比普通混凝土试样数据，我们发现RPC抗折强度远远高于普通混凝土的抗折强度。这就使得RPC在建筑工程中可以脱离钢筋等常用的抗剪材料而单独受载，从而减少建筑工程中钢筋等抗剪材料的成本。但是由于从RPC面世直到现在为止，关于RPC的研究特别是国内的研究起步晚，在一定程度上造成了目前RPC制作成本远高于普通混凝土的制作成本。附上1m3RPC的成本估算表，经估算RPC制造成本约比普通混凝土制造成本高10倍。

表1.1.11m3RPC价格估算

品名 水泥 石英粉 硅灰 石英砂 减水剂 钢纤维 水

1m3需要质量（kg） 774 232 271 852 19 234 155

单价（元/kg） 0.32 0.4 2.8 0.25 6 13

成本（元） 248 93 765 213 114 3042

总成本（元） 4366

除此之外，RPC还有一个特别的优点，RPC更环保。RPC在承受相同的载荷力时，水泥的用量相对于普通混凝土少了1/2，并且在制作RPC的过程中释放出来的CO2量也是制作普通混凝土释放量的1/2，这使得RPC材料相当的符合当今世界要求的环保建筑材料理念，符合我国的可持续发展路线。