纤维增强水泥基(RPC)复合材料的研究

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活性粉末混凝土(RPC)是一种新型的超高性能、高韧性的水泥复合材料,与普通混凝土相比,其显著特点是强度更高、韧性更大。钢纤维及聚丙烯纤维在普通混凝土中已取得了较成功的应用,RPC作为一种新型的建筑材料,不同纤维增强RPC力学性能的研究正在开展之中。   本文以Andreasen颗粒连续分布的紧密堆积理论为基础,对各组分掺量对RPC的强度和工作性能的影响进行了试验研究,得到了RPC的最优配比。通过不同种类和掺量的纤维以及养护制度对RPC的强度、应力—应变关系和收缩性能的影响,确定了纤维的最佳掺量。并借助SEM、XRD、TG-DSC、压汞等测试手段对高温养护强度增长的机理进行了研究。   研究结果表明:通过对RPC各组分掺量变化的试验,可以找到RPC的最优配合比;低等级超细粉煤灰等量取代30%水泥、低等级原状粉煤灰取代石英粉使RPC具有较好的力学性能和工作性能;钢纤维能明显改善RPC的韧性和应力应变关系,综合考虑成型、施工等因素,钢纤维掺量为3%时最佳;聚丙烯纤维对RPC的强度和应力应变关系贡献较小,但在200℃高温养护时,由于聚丙烯纤维熔解,在基体内形成三维网络结构同时伴随RPC的体积收缩,使RPC密实度增加,强度提高,当水胶比为0.12,3%钢纤维和1%聚丙烯纤维复掺,高温养护时抗压强度达358.6MPa。
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