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: 超高性能混凝土

活性粉末混凝土是一種超高強、低脆性、耐久性優(yōu)異并具有廣闊應用前景的新型超高強混凝土。它是由水泥、粉煤灰、石英砂、硅粉、高效減水劑等組成，為了提高RPC的韌性和延性加入鋼纖維。在RPC的凝結(jié)、硬化過程中采取適當?shù)募訅?、加熱等成型養(yǎng)護工藝。由于活性細粉占有較大比例，因此它被稱為活性粉末混凝土。

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材料來源及研發(fā)現(xiàn)狀

活性粉末混凝土是一種超高強、低脆性、耐久性優(yōu)異并具有廣闊應用前景的新型超高強混凝土。它是由水泥、粉煤灰、石英砂、硅粉、高效減水劑等組成，為了提高RPC的韌性和延性加入鋼纖維。在RPC的凝結(jié)、硬化過程中采取適當?shù)募訅骸⒓訜岬瘸尚宛B(yǎng)護工藝。由于活性細粉占有較大比例，因此它被稱為活性粉末混凝土。
該材料由廣東利盈集團與湖南大學共同研發(fā)，具有高抗壓性、高抗折性、高耐久性、高耐疲勞性、低脆性等特點的一種新型復合材料，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。

材料性能等級分為200MPa級別和500MPa級別：
200MPA級別性能：抗壓強度130MPA~300MPA,抗折性能14~35MPA；
500MPA級別性能：抗壓強度300MPA~600MPA,抗折性能35~80MPa；

機理

1. 各種纖維填充形成三維纖維框架體

各種纖維填充形成三維纖維框架體

2. 各種粉末材料填充纖維框架形成致密立方體

各種粉末材料填充纖維框架形成致密立方體

性能

檢驗報告

產(chǎn)品檢驗報告

經(jīng)深圳市建筑科學研究院有限公司、廣東省質(zhì)量監(jiān)督水泥制品與混凝土外加劑檢驗站、廣州鐵誠工程質(zhì)量監(jiān)測有限公司進行產(chǎn)品檢驗，其抗?jié)B、抗氯離子、抗硫酸根離子、抗凍融等耐久性能指標完全符合《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2010)、《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB5007-2011)、《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》(GB50046-2008)、《混凝土耐久性設計規(guī)范》(GB/T50476-2008)、《水工混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(SL191-2008)100年以上建筑結(jié)構(gòu)耐久年限的相關(guān)指標。

材料性能介紹-性能特點

1.材料承載力高、相對韌性好。材料性能抗壓強度達到130MPa以上，抗折強度達到16MPa以上，折壓比接近鋁合金,有著無機材料的高強度及一定的金屬性能的變形度,強度比是鋼2倍;
2.材料抗疲勞性能好、抗沖擊性能好。材料由多種有機纖維和金屬纖維相互搭接形成立體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，整體能夠自吸收沖擊能量并進行分散，抗疲勞、耐沖擊性能好;
3.材料耐酸堿鹽化學腐蝕性能好，耐磨性能好。引入超細粉及硅粉類材料，級配均勻、水膠比極低;
4.材料有一定自修復能力。材料中采用了納米級的微粉材料，在沖擊過程中形成的微裂紋(0.06mm以下)可由材料在后期自身反應產(chǎn)生修復;
5.材料耐久性能好。材料抗?jié)B性能達到P30以上，碳化檢測28天指標接近為0mm，抗氯離子滲透性能遷移系數(shù)為0.4*10-12m2/s，抗凍融循環(huán)可到600次以上無質(zhì)量損失，設計使用全壽命可達是普通混凝土材料3倍以上;
6.材料耐火、耐紫外線性能好,不燃燒、不變形，不受紫外線輻射影響。

目前材料制作產(chǎn)品特點介紹

1.產(chǎn)品自重大幅度降低。產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)設計厚度是傳統(tǒng)混凝土的結(jié)構(gòu)的1/2~1/5，減小自重慣性矩;
2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有更好抗爆、抗震、耐沖擊性能、結(jié)構(gòu)更安全;
3.產(chǎn)品耐磨、耐沖刷能力強;
4.產(chǎn)品全壽命使用周期更長。其各項耐久性指標更優(yōu)越，使其理論設計可達100年以上;
5.產(chǎn)品表觀裝飾性較高;產(chǎn)品組分顆粒較細、且分布較為均勻、致密度高，表面光潔度高 ;
6.產(chǎn)品生產(chǎn)、能耗低，減排效果好，節(jié)約空間與材料體積;
7.產(chǎn)品后續(xù)運營維護費用低，綜合施工造價更低廉。

實驗數(shù)據(jù)

砼強度等級	抗壓 (MPa)	抗剪 (MPa)	抗折 (MPa)	抗?jié)B (MPa)	徐變	抗硫酸鹽 (PH=2)	收縮變形 (×10-8，28d)	氯離子擴散系數(shù) (×10-12m2/s)	彈性模量 (GPa)	極限壓應變
120	124	12.7	10.4	P25	0.6	強度損失<5% 重量損失<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
其性能可根據(jù)需要作調(diào)整

外部機構(gòu)研究成果：(根據(jù)法國布伊格/Bouygues公司研究試驗)

混凝土類型	RPC200	普通混凝土	RPC/普通
抗壓強度（MPa）	170~230	20~50	約4倍
抗折強度（MPa）	30~60	2～5	約10倍
彈性模量（GPa）	40~60	30~40	約1.2倍
材料斷裂韌性（kj/m2）	20~40	0.12	約200倍
徐變系數(shù)	0.29~0.31	1.3~2.1	約20%

北京建筑大學、清華大學、北京交通大學、同濟大學、重慶大學、湖南大學等機構(gòu)，也進行了大量試驗和研究，主要性能：

RPC200、RPC800、HSC與NSC的主要力學性能比較

主要力學性能	混凝土種類
主要力學性能	RPC200 （活性粉末混凝土）	RPC800 （活性粉末混凝土）	HSC （高強混凝土）	NSC （普通混凝土）
抗壓強度（MPa）	170~230	500~800	60~100	15~55
抗折強度（MPa）	30~60	45～140	6~10	2.0~4.5
斷裂韌性（j/m2）	20000~40000	1200~2000	140	100
彈性模量（GPa）	50~60	65~75	30~40	20~35

RPC與其他幾種混凝土的耐久性比較

性能	NSC （普通混凝土）	HPC	RPC （活性粉末混凝土）
氯離子擴散（×10-12m2/s）	1.1	0.6	0.02
碳化深度（mm）	10	2	0
凍融剝落量（g/m2）	>1000	900	7
磨耗系數(shù)	4.0	2.8	1.3

同等承載力條件下不同混凝土材料的生態(tài)性能比較

項目	混凝土品種
項目	普通混凝土C30	高性能混凝土C60	RPC200
計算等效截面厚（mm）	500	400	150
混凝土體積（m3）	126	100	33
膠凝材料用量（kg/m3）	350	400	705
CO2排放量（t）	44	40	23
骨料總用量（t）	230	170	60

利盈電力器材活性粉末混凝土無機高性能纖維復合材料

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