蓝焦愉 刘卓武 张志宏 赵华 李月霞

摘要：对于活性粉末混凝土而言，掺料对其物理力学性能都有着非常重要的影响。采用不同类型的掺料、掺料比例的变化都会使得活性粉末混凝土的力学性能发生改变，因此在本文的研究中，主要结合试验结果探究不同掺料对于活性粉末混凝土力学性能所造成的影响，以期能够为活性粉末混凝土的研究提供一定的参考。

关键词：活性粉末混凝土;掺料;力学性能

1前言

作为一种复合材料，活性粉末混凝土是由多种不同的组分构成的，因此各种组分都有可能对其性能造成影响，而明确不同的掺料对于活性粉末混凝土力学性能所造成的影响，更加有利于对活性粉末混凝土的应用，因此对不同掺料对活性粉末混凝土的力学性能的影响进行研究有着非常重要的意义。

2活性粉末混凝土概述

2.1 活性粉末混凝土的基本概念

活性粉末混凝土（RPC）类似于混凝土材料，但是又与混凝土存在较大的差异，二者的差异主要体现活性粉末混凝土没有采用粗骨料，而是使用石英砂、石英粉等活性材料对于粗骨料加以替代，从而避免了普通混凝土内部裂缝等缺陷。同时在活性粉末混凝土中一般还会加入较为细和短的钢纤维，以增加其强度和韧性，从而避免了普通混凝土脆性较大的问题。

2.2 活性粉末混凝土的特性

活性粉末混凝土具有以下几个方面的特性：首先是具有超高的强度;其次是活性粉末混凝土的耐久性更加良好;此外，活性粉末混凝土还具有良好的环保性能和施工性能，其密实性和流动性都较好，更加有利于施工和输送。

3不同掺料对活性粉末混凝土力学性能的影响分析

3.1 硅微粉对RPC力学性能的影响

硅微粉可以作为硅粉的替代材料掺入RPC中，硅微粉在RPC中的主要作用为填充、产生火山灰反应和减水，通过掺加不同掺量的硅微粉，对材料的力学性能进行试验，试验结果如表1所示。根据表1的结果显示，在掺加不同量的硅微粉时，RPC的强度发生了较大的变化。当硅微粉的掺量增加而硅粉的含量减小时，RPC的抗压强度以及抗折强度都会逐渐降低，但是其强度并未出现大幅度的降低。如果全部采用硅微粉，经过标准养护之后，其强度会降低40MPa左右，但如果采用加热养护的方式，RPC的抗压强度降低幅度更小，特别是当在75℃养护时，其抗压强度的降低值仅为标准养护条件下的四分之三左右。因此表明，和硅粉相比，硅微粉的火山灰活性能相对较差。如果使得40%的硅粉被硅微粉取代，其抗压强度会维持在120MPa左右，但是超过这一比例之后，抗折强度不会发生太大的变化，但是抗压强度会进一步降低，所以如果要将硅微粉作为RPC的组分材料，其占硅粉的比例不应该超过40%。同时，宜采用高温养护的方式对其进行养护，以使得材料的火山灰效应能够得到更好地发挥。

3.2 粉煤灰对RPC力学性能的影响

通过以粉煤灰代替不同比例硅粉的PRC配合比试验，通过统计可以得到图1的折线图，图1较好地反映了RPC抗压强度的变化情况，不难发现对于粉煤灰的掺量而言，其存在一定限值，当达到这个限值时，其抗压强度也最大，此时相较于仅掺加硅粉的情况，RPC的强度提高了约3%。在高温下，粉煤灰的火山灰性能能够得到更好地发挥，尤其是在温度达到75℃时，高温会进一步加速火山灰反应，继而使得其强度得以提高。

3.3 细短钢纤维不同掺和量对RPC力学性能的影响

通过掺入硅微粉、石英粉等掺加料虽然能够使得RPC的强度和耐久性得到一定程度的提高，但是其仍然表现出了一定的脆性，为了解决这一问题，可以采用掺入钢纤维的方式。钢纤维的掺入旨在增加RPC的延性，通过试验发现钢纤维掺量的变化也会对RPC强度产生较为明显的影响，且在掺加1.5%的钢纤维时，其强度变化还会出现显著的突变，即在达到该值之前抗压强度的增加较为缓慢，当超过这一值时，增幅大概为13MPa。但是过大的钢纤维掺量会大大增加材料成本，并增加施工难度，因此，钢纤维掺量宜为2.0%。

4结论

在本文的研究中，通过向活性粉末混凝土中添加不同的掺料，研究了活性粉末混凝土强度的变化，具体分析了硅微粉、粉煤灰、石英粉和细短钢纤维四种掺料对RPC力学性能的影响，发现四种材料的掺量不同，均会对RPC的力学性能产生不同程度的影响。

参考文献

[1]赵洪，黄向阳，龙广成，李坦平，蔡松韬. 生态型活性粉末混凝土性能试驗研究[J]. 混凝土与水泥制品，2020，（06）：90-93.

[2]黄春霞，杨谦，韩吉禄. 不同掺合料对活性粉末混凝土工作性能的影响[J]. 居业，2020，（01）：1-2.

基金项目：不同掺料对活性粉末混凝土的力学性能影响研究（201813645004）