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    超高性能混凝土

    活性粉末混凝土是一种超高强、低脆性、耐久性优异并具有广阔应用前景的新型超高强混凝土。它是由水泥、粉煤灰、石英砂、硅粉、高效减水剂等组成,为了提高RPC的韧性和延性加入钢纤维。在RPC的凝结、硬化过程中采取适当的加压、加热等成型养护工艺。由于活性细粉占有较大比例,因此它被称为活性粉末混凝土。

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    材料来源及研发现状

    活性粉末混凝土是一种超高强、低脆性、耐久性优异并具有广阔应用前景的新型超高强混凝土。它是由水泥、粉煤灰、石英砂、硅粉、高效减水剂等组成,为了提高RPC的韧性和延性加入钢纤维。在RPC的凝结、硬化过程中采取适当的加压、加热等成型养护工艺。由于活性细粉占有较大比例,因此它被称为活性粉末混凝土。
    该材料由广东宝盈集团与湖南大学共同研发,具有高抗压性、高抗折性、高耐久性、高耐疲劳性、低脆性等特点的一种新型复合材料,拥有自主知识产权。
    材料性能等级分为200MPa级别和500MPa级别:
    200MPA级别性能:抗压强度130MPA~300MPA,抗折性能14~35MPA;
    500MPA级别性能:抗压强度300MPA~600MPA,抗折性能35~80MPa;
    机理

    1. 各种纤维填充形成三维纤维框架体

    各种纤维填充形成三维纤维框架体

    2. 各种粉末材料填充纤维框架形成致密立方体

    各种粉末材料填充纤维框架形成致密立方体

    性能

    检验报告

    产品检验报告
    经深圳市建筑科学研究院有限公司、广东省质量监督水泥制品与混凝土外加剂检验站、广州铁诚工程质量监测有限公司进行产品检验,其抗渗、抗氯离子、抗硫酸根离子、抗冻融等耐久性能指标完全符合《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011)、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)、《混凝土耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)、《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)100年以上建筑结构耐久年限的相关指标。
    材料性能介绍-性能特点
    1.材料承载力高、相对韧性好。材料性能抗压强度达到130MPa以上,抗折强度达到16MPa以上,折压比接近铝合金,有着无机材料的高强度及一定的金属性能的变形度,强度比是钢2倍;
    2.材料抗疲劳性能好、抗冲击性能好。材料由多种有机纤维和金属纤维相互搭接形成立体网架结构,整体能够自吸收冲击能量并进行分散,抗疲劳、耐冲击性能好;
    3.材料耐酸碱盐化学腐蚀性能好,耐磨性能好。引入超细粉及硅粉类材料,级配均匀、水胶比极低;
    4.材料有一定自修复能力。材料中采用了纳米级的微粉材料,在冲击过程中形成的微裂纹(0.06mm以下)可由材料在后期自身反应产生修复;
    5.材料耐久性能好。材料抗渗性能达到P30以上,碳化检测28天指标接近为0mm,抗氯离子渗透性能迁移系数为0.4*10-12m2/s,抗冻融循环可到600次以上无质量损失,设计使用全寿命可达是普通混凝土材料3倍以上;
    6.材料耐火、耐紫外线性能好,不燃烧、不变形,不受紫外线辐射影响。
    目前材料制作产品特点介绍

    1.产品自重大幅度降低。产品整体结构设计厚度是传统混凝土的结构的1/2~1/5,减小自重惯性矩;
    2.产品结构具有更好抗爆、抗震、耐冲击性能、结构更安全;
    3.产品耐磨、耐冲刷能力强;
    4.产品全寿命使用周期更长。其各项耐久性指标更优越,使其理论设计可达100年以上;
    5.产品表观装饰性较高;产品组分颗粒较细、且分布较为均匀、致密度高,表面光洁度高 ;
    6.产品生产、能耗低,减排效果好,节约空间与材料体积;
    7.产品后续运营维护费用低,综合施工造价更低廉。

    实验数据

    砼强度
    等级

    抗压
    (MPa)

    抗剪
    (MPa)

    抗折
    (MPa)

    抗渗
    (MPa)

    徐变

    抗硫酸盐
    (PH=2)

    收缩变形
    (×10-828d)

    氯离子扩散系数
    (×10-12m2/s)

    弹性模量
    (GPa)

    极限压应变

    120

    124

    12.7

    10.4

    P25

    0.6

    强度损失<5%

    重量损失<5%

    -242

    0.48

    45

    0.0076

    140

    147

    15.3

    11.8

    P30

    0.6

    -238

    0.42

    48

    0.0074

    160

    169

    17.3

    14.0

    P30

    0.4

    -226

    0.38

    48

    0.0072

    180

    185

    18.1

    15.6

    P50

    0.2

    -213

    0.26

    50

    0.0070

    200

    210

    20.6

    18.4

    P50

    0.2

    -204

    0.25

    55

    0.0068

    其性能可根据需要作调整

    外部机构研究成果:(根据法国布伊格/Bouygues公司研究试验)

    混凝土类型

    RPC200

    普通混凝土

    RPC/普通

    抗压强度(MPa

    170~230

    20~50

    约4倍

    抗折强度(MPa

    30~60

    2~5

    约10倍

    弹性模量(GPa

    40~60

    30~40

    约1.2倍

    材料断裂韧性
    kj/m2

    20~40

    0.12

    约200倍

    徐变系数

    0.29~0.31

    1.3~2.1

    约20%

    北京建筑大学、清华大学、北京交通大学、同济大学、重庆大学、湖南大学等机构,也进行了大量试验和研究,主要性能:

    RPC200、RPC800、HSC与NSC的主要力学性能比较

    主要力学性能

    混凝土种类

    RPC200
    (活性粉末混凝土)

    RPC800
    (活性粉末混凝土)

    HSC
    (高强混凝土)

    NSC
    (普通混凝土)

    抗压强度
    MPa

    170~230

    500~800

    60~100

    15~55

    抗折强度
    MPa

    30~60

    45~140

    6~10

    2.0~4.5

    断裂韧性(j/m2

    20000~40000

    1200~2000

    140

    100

    弹性模量
    GPa

    50~60

    65~75

    30~40

    20~35

    RPC与其他几种混凝土的耐久性比较

    性能

    NSC
    (普通混凝土)

    HPC

    RPC
    (活性粉末混凝土)

    氯离子扩散
    ×10-12m2/s

    1.1

    0.6

    0.02

    碳化深度(mm

    10

    2

    0

    冻融剥落量(g/m2

    >1000

    900

    7

    磨耗系数

    4.0

    2.8

    1.3

    同等承载力条件下不同混凝土材料的生态性能比较

    项目

    混凝土品种

    普通混凝土C30

    高性能混凝土C60

    RPC200

    计算等效截面厚(mm

    500

    400

    150

    混凝土体积(m3

    126

    100

    33

    胶凝材料用量(kg/m3

    350

    400

    705

    CO2排放量(t

    44

    40

    23

    骨料总用量(t

    230

    170

    60

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    该材料技术起源于法国90年代,公司在09年开始与湖南大学,华南理工大学、同济大学等高校研发转化出一种具有自主知识产权新型复合材料,具有高抗压、抗弯曲、高耐久性、高耐疲劳性、耐冲击、低脆性、高耐磨、耐化学腐蚀等特点,力学性能是一种介于钢与混凝土之间特性的新型建筑材料。