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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete简称RPC),是一种新型的超高性能的水泥基复合材料,它是由水泥、级配石英细砂、石英粉、硅灰、超塑化剂和钢纤维等组成,在凝结、硬化过程中可采取适当的成型养护工艺,如加压、加热而获得。与普通混凝土相比RPC具有高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好等优点,但RPC中的石英砂、硅灰、钢纤维都是价格昂贵的材料,其中钢纤维价格占整个RPC造价的50%左右,在当前技术领域仍未找到一种更为廉价的纤维材料代替钢纤维。因此,在RPC配合比设计过程中,优化配合比设计,最大限度地减少钢纤维用量是降低RPC成本的有效途径,对RPC的推广及应用有着十分重要的意义。本文试验研究了RPC力学性能的影响因素,其中包括水胶比、硅灰掺量、硅灰品质、硅灰状态、粉煤灰和矿粉掺量、钢纤维掺量、石英砂级配等,当胶凝材料为水泥、矿粉、硅灰,最低钢纤维体积掺量为1.2%,石英砂级配采用粗、中、细三种级配,外加剂为胶凝材料的2%时,成功配制出力学性能满足要求的RPC,其中配制出的RPC抗压强度可达到142.3MPa,抗折强度可达到19.0MPa.弹性模量可达到49.0GPa。本文还通过电通量法、快速冻融法研究了RPC的抗氯离子渗透和抗冻融破坏的能力。试验结果表明:当矿粉替代水泥用量15%,钢纤维体积掺量为1.2%时,6h通过此RPC试件的电量为25.7C,600次冻融循环后RPC的质量损失4.0%,相对动弹性模量为74.6%,低于标准中关于试件的质量损失率达到5%或相对动弹性模量下降至60%以下的要求,说明该配比配制出的RPC具有优异的抗渗性和抗冻性。确定最终配合比为水泥:矿粉:硅灰:石英砂:钢纤维=1:0.18:0.29:1.53:0.15,水胶比为0.175,减水剂为胶凝材料的2.0%。本文通过进一步的微观试验,进行RPC具有高强度、高耐久性的机理分析。试验表明:RPC密实度高,内部缺陷少,孔隙率低,易腐蚀的组分含量低等特点,使得RPC具有较高的强度和耐久性。除了RPC性能满足要求,本问还针对RPC在实际生产过程中遇到的下料口堵塞分料机,盖板表面有白色痕迹和垫块痕迹,色差不均,钢纤维在表面显现等问题进行分析研究,通过调试生产设备、改进生产工艺、调整生产配合比等方法,使得RPC的生产能够顺利进行。