1、关于 RPC 活性粉末混凝土盖板施工陈杰（中铁隧道集团路桥工程处 安徽黄山 245400）摘要：由于活性粉末混凝土（RPC）具有较高的抗压强度，可保证使用过程中构件不开裂，整体性较好。作为新型材料， RPC 混凝土以其强度高、重量轻的优良特性，在桥梁施工中具有广阔的应用前景。通过研究影响 RPC 活性粉末混凝土质量的主要因素确定 RPC 配合比，并简介 RPC 盖板混凝土生产新工艺。关键词：活性粉末混凝土 配合比 生产新工艺 0 引言RPC 是在 20 世纪 90 年代同法国一个实验室开发研究出的新型超高性能材料。它是在DSP(Densified System containing ultra
2、-fine Particles)材料与纤维增强材料相复合的高技术混凝土。根据其组成和热处理方式的不同，这种混凝土的抗压强度可以达到 200MPa 至 800MPa；抗拉强度可以达到 20MPa 至 50MPa；弹性模量为 40Gpa 至 60Gpa；断裂韧性高达 40000J/m2，是普通混凝土的 250 倍，可与金属铝媲美；氯离子渗透性是高强混凝土的 1/25，抗渗透能力极强；300 次快速冻融循环后，试样未受损，耐久性因子高达 100%。RPC 在工程结构中的应用可以解决目前的高强与高性能混凝土抗拉强度不够高、脆性大、体积稳定性不良等缺点。配制出满足强度、耐久性和工作性的超高强混凝土，除了
3、选择优质的原材料外，适当的配合比也是重要的考虑因素之一。因此考虑了诸如硅灰掺量、粉煤灰掺量、钢纤维品种、钢纤维掺量、砂的颗粒级配等因素对 RFC 性能的影响。1 原材料和混凝土配合比试验RPC 盖板技术指标要求如表 1 所示。 表 1 RPC 盖板技术要求抗压强度/MPa 抗折强度/MPa 弹性模量/GPa 氯离子渗透量/Coul 抗冻等级 130 18 48 40 F500试验采用常山 P.052.5 低碱水泥，28 d 抗压强度为 629 MPa，抗折强度为 105 MPa；掺合材料采用硅粉（GF）、矿粉（ KF）、掺合料（CHL）三种；纤维采用 A 纤维和 B 纤维两种；采用粒径为 1.
4、000.16 mm 石英砂，SiO 含量 97.6 ，细度模数 2.71；粒径30 的聚羧酸高效减水剂。试验因素安排见表 2，试验安排见表 3，配合比基本条件为：水泥 789 kgm 3，掺合料197kg m3，砂 1192kgm 3，水 138 kgm 3。表 2 RPC 混凝土配合比试验因素水平表水平因素1 2 3掺和材料 GF KF CHL纤维 A B A+B砂种类 石英砂 97 的石英砂进行 RPC 的生产。采用石英砂的 RPC 弹模明显高于1 25 mm 河砂的 RPC 弹模，而电通量前者明显低于后者。模具清理、打油试试件取样成 品 检 测废品区存放成品养护、存放终 养混 凝 土 灌
5、 注振 动 成 型混凝土拌制初 养脱 模综合室内的试验成果，最终确定的 RPC 生产配合比如表 5 所示。表 5 RPC 施工配合比 kgm 3 水胶比 水泥 硅粉 石英砂 减水剂 钢纤维 水0.14 789 197 1192 34.5 100 1382 RPC 盖板施工工艺盖板生产线主要由 RPC 搅拌系统、分料系统、链式输送系统、振动成型系统、养护系统、拆模系统及附属系统组成，主要场地设施分为主生产车间、原材料库、RPC 搅拌站、蒸养室、成品存放区。附属设施有锅炉房、配电房等。RPC 盖板预制的流程如图 2 所示：图 2 RPC 盖板混凝土预制工艺流程图2.1 原材料RPC 盖板原材料包括
6、水泥、石英砂、钢纤维和专用掺和料等，应储存在干燥的库房里。水泥采用品质稳定、强度等级不低于 42.5 的低碱硅酸盐水泥，水泥熟料中 C3A 含量不应大于8%，其他性能应符合 GB175-2008 的要求；骨料采用 SiO2 含量大于 97的石英砂，分粗粒径石英砂(10.63mm)、中粒径石英砂（0.630.315mm）、细粒径石英砂(0.3150.16mm)及超细粒径石英砂（0.16mm 以下）四个粒级，含泥量不应大于 0.5，筛分试验按 TB10210-2001 规定进行。钢纤维应符合直径 0.18-0.23mm，长度 12-14mm，抗拉强度大于等于 2850MPa，其他性能满足JG306
7、4-1999 的技术要求；外加剂减水率不低于 29%，硫酸钠含量不大于 2%，并且符合 GB8076-1997 的要求，外加剂掺量由试验确定。硅粉性能指标满足铁路混凝土工程施工质量验收标准TB104242010 要求。拌和物用水应符合 JGJ63-2006 的要求，可以使用符合饮用标准的水。2.2 RPC 材料的配制和灌注RPC 材料的水胶比不应大于 02，在配制 RPC 材料拌合物时，水泥和专用掺合料干燥状态的用量均按质量计，称量精度应准确到1 ；骨料采用干燥骨料，用量按质量计，称量精度应准确到2 ；水和外加剂的用量按质量计，称量精度应准确到05 。投料顺序按石英砂、钢纤维预拌，时间不短于
8、2 分钟，再加水泥、专用复合掺和料搅拌 1-2 分钟，最后加入水和外加剂搅拌 4 分钟以上，总搅拌时间 12 分钟，并且时刻注意观察，根据具体情况调整搅拌时间。RPC 材料的水胶比不能大于 0.2，坍落度控制在 80-120mm 之间。搅拌完毕的 RPC 材料拌合物应在 30 min 内灌注完毕。盖板连续灌注，最大间隔时间应不超过 6 min。RPC 材料搅拌、运输、浇注及构件静停在18 以上的环境下完成。在灌注 RPC 混凝土过程中，随机制作 RPC 材料试件。试件随构件同条件下成型，并随构件同条件养护。2.3 养护蒸汽养护分初养和终养，首先在初养室内进行初养，模具静停6h后，开始升温，升温
9、速度应不大于12 /h，初养恒温为 40，降温速度应不大于 15/h ，初养和静停时间总共24 小时。初养结束后，可以进行脱模，人工翻转模具，手持木锤轻敲模具表面，直到盖板脱出模具。拆除保温设施时，盖板表面温度与环境温度之差不能超过20。初养拆模后的RPC 盖板要移至终养室进行蒸气养护，终养室的温度控制在805，养护48h。蒸汽养护分为升温、恒温和降温三个阶段，升温速度应不大于 12/h，降温速度应不大于15 /h。蒸养结束时，盖板表面与环境温差应不大于20 。蒸气养护结束后，盖板应在存放区进行不少于7天的洒水自然养护，环境温度不应低于20 。蒸汽养护结束后可以拆模，不得损坏构件的外观并不得造
10、成构件的主体损伤。成品完成并经检验合格后，由专业打包班组采用塑料薄膜包裹，利用聚丙烯打包条进行捆扎，两两正面相对，每6片一组，便于装车托运。同时，用竹胶板隔离，以防运输过程受损。3 结语试验表明，掺加硅粉的 RPC 混凝土强度明显高于掺加其他掺合料 RPC 混凝土的强度；钢纤维能显著提高 RPC 混凝土的抗折和抗压强度；砂的种类对 RPC 混凝土强度影响很小，在今后的试验和生产中，应考虑普通河砂取代石英砂的可能性。通过对 RPC 生产线建设和试生产，已经形成稳定的生产工艺。按试验确定的配合比，生产的 RPC 盖板内在质量和外观都可满足要求。参考文献：（1）中华人民共和国行业标准TB10424-2010铁路混凝土工程施工质量验收标准 北京：中国铁道出版社，2011（2）中华人民共和国铁道部科技基2006129 号客运专线活性粉末混凝土(RPC)材料人行道挡板、盖板暂行技术条件s北京：中国铁道出版社，2006作者简介：陈杰：男，1981 年 06 月 12 日出生，四川眉山人，助理工程师，2004 年毕业于太原理工大学采矿工程，从事隧道与地下工程施工技术管理；中铁隧道集团路桥工程处合福八标项目部四分部。电话：18655998255。
