1第1章 概述 1
1.1活性粉末混凝土的定义及国内外发展概况 3
1.1.1活性粉末混凝土的定义 3
1.1.2活性粉末混凝土的超高力学性能 3
1.1.3活性粉末混凝土优异的耐久性 4
1.1.4活性粉末混凝土良好的生态效应 5
1.1.5活性粉末混凝土开发与应用概况 6
1.1.6活性粉末混凝土的应用前景 9
1.2活性粉末混凝土的配制原理与技术途径 10
1.2.1配制原理 10
1.2.2技术途径 13
参考文献 13
2 第2章 活性粉末混凝土的技术基础 17
2.1高效减水剂的技术进展 17
2.1.1聚羧酸系高性能减水剂概述 18
2.1.2聚羧酸系高性能减水剂的定义 19
2.1.3聚羧酸系高性能减水剂的结构特性和性能优点 19
2.1.4聚羧酸系高性能减水剂的作用机理 20
2.1.5聚羧酸系高性能减水剂的相容性 21
2.2矿物掺合料的研究与应用 23
2.2.1粉煤灰 23
2.2.2水淬磨细矿渣粉 24
2.2.3石灰石粉 25
2.2.4硅灰 26
2.2.5研究现状与存在问题 26
2.2.6矿物掺合料的发展方向 27
2.3低水胶比与活性粉末混凝土的高强度 28
2.3.1低水胶比与匀质性 28
2.3.2低水胶比与界面过渡区 29
2.3.3低水胶比与强度 29
2.4超细粉与活性粉末混凝土的高强度 29
2.4.1超细粉的填充效应与高强度 30
2.4.2超细粉的强度效应与高强度 30
2.4.3超细粉的优化结构作用与高强度 30
2.5超高强混凝土的相关理论 31
2.5.1中心质假说 31
2.5.2 孔结构与强度关系的理论 33
2.5.3多元复合体系的颗粒级配与最紧密堆积理论 35
参考文献 39
3 第3章 活性粉末混凝土的配制技术 42
3.1原材料的技术要求 42
3.1.1原材料的基本特性 42
3.1.2粉体材料的颗粒级配 45
3.1.3砂子颗粒级配和空隙 45
3.2活性粉末混凝土配合比计算模型 47
3.3活性粉末混凝土配合比参数的选择 48
3.3.1性能与参数 48
3.3.2致密堆积的原则 49
3.3.3胶凝材料浆体体积 50
3.3.4骨料体积 50
3.3.5胶凝材料用量和用水量 50
3.4基于最小需水量法的配合比设计 50
3.4.1达到最大颗粒堆积密度与浆体最小需水量的胶凝材料粉体比例 51
3.4.2各颗粒级配砂子比例和用量的确定 54
3.4.3各胶凝材料用量和水用量的确定 56
3.5活性粉末混凝土的制备设备与搅拌工艺 56
3.5.1制备设备 56
3.5.2搅拌工艺 57
3.6活性粉末混凝土的振捣、成型与养护制度 57
3.6.1振捣、成型 57
3.6.2养护制度 57
参考文献 59
4 第4章 活性粉末混凝土的性能 60
4.1活性粉末混凝土的工作性 60
4.1.1活性粉末混凝土的流变性 61
4.1.2活性粉末混凝土新拌浆体流变性的经时变化 63
4.1.3活性粉末混凝土的黏度 64
4.1.4活性粉末混凝土的流动度 65
4.2活性粉末混凝土的强度 67
4.2.1活性粉末混凝土的强度 67
4.2.2活性粉末混凝土受压破坏过程 67
4.2.3影响活性粉末混凝土抗压强度的因素 69
4.2.4影响活性粉末混凝土抗弯拉强度的因素 74
4.2.5活性粉末混凝土抗压强度与抗拉强度的关系 77
4.2.6活性粉末混凝土的强度发展与开裂 78
4.3活性粉末混凝土的断裂性能 80
4.3.1断裂的定义 80
4.3.2活性粉末混凝土的基本断裂机理 80
4.3.3影响活性粉末混凝土断裂性能的因素 81
4.3.4活性粉末混凝土的断裂与普通混凝土断裂的区别 82
4.4活性粉末混凝土的疲劳性能 83
4.4.1钢纤维含量对活性粉末混凝土抗疲劳性能的影响 83
4.4.2活性粉末混凝土疲劳后剩余抗压强度试验研究 84
4.5活性粉末混凝土的变形 87
4.5.1活性粉末混凝土变形分类 87
4.5.2活性粉末混凝土收缩的主要因素 87
4.6活性粉末混凝土的耐久性 88
4.6.1活性粉末混凝土的抗渗性 88
4.6.2活性粉末混凝土的抗冻性 89
4.6.3活性粉末混凝土的碳化性能 90
4.6.4活性粉末混凝土的抗侵蚀性 90
4.6.5活性粉末混凝土的耐磨性 91
4.7活性粉末混凝土的耐火性 91
4.7.1活性粉末混凝土高温后静力学特性 92
4.7.2含湿度及钢纤维掺量对活性粉末混凝土高温爆裂性能的影响 96
4.7.3聚丙烯纤维对活性粉末混凝土高温后抗压强度的影响 97
4.8生态型活性粉末混凝土 97
4.8.1生态型活性粉末混凝土配合比优选 97
4.8.2生态型活性粉末混凝土的静载力学行为 98
4.8.3生态型活性粉末混凝土的动态力学性能 98
4.8.4生态型活性粉末混凝土的耐久性能 99
4.8.5 RPC200与ECO-RPC200的性能对比 100
参考文献 100
5 第5章 活性粉末混凝土的增强机理与微结构 104
5.1界面过渡区与匀质性 104
5.1.1活性粉末混凝土的界面过渡区 104
5.1.2活性粉末混凝土的匀质性 105
5.2活性粉末混凝土的增强机理 106
5.2.1密实堆积 106
5.2.2中心质效应 106
5.2.3超细粉的作用 107
5.2.4纤维增韧机理 107
5.3活性粉末混凝土的微结构 107
5.3.1 X射线衍射定性相分析 108
5.3.2扫描电镜分析 110
5.3.3红外光谱分析 112
5.3.4孔结构 113
5.3.5 RPC中水化石与骨料等界面过渡区的微结构变化 116
5.4活性粉末混凝土微观结构的形成及其特点 119
5.4.1水化硬化与结构形成过程 119
5.4.2活性粉末混凝土微观结构特点 120
参考文献 120
6 第6章 大掺量矿物细粉活性粉末混凝土 122
6.1大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的配制 122
6.1.1配制思想 122
6.1.2原材料和试验方法 123
6.2砂子颗粒级配和比例的确定 126
6.2.1各级石英砂堆积试验 126
6.2.2空隙率校核 127
6.2.3初步配比的确定 129
6.3不同胶凝材料组成和配合比对活性粉末混凝土流动性与强度的影响 130
6.3.1砂胶比变化的影响 130
6.3.2粉煤灰和硅灰相对掺量的影响 133
6.3.3石灰石粉的影响 135
6.3.4粒化高炉矿渣粉的影响 137
6.3.5炉渣粉的影响 139
6.3.6钢渣粉的影响 141
6.4大掺量矿物细粉活性粉末混凝土最优配合比与成型、养护工艺 142
6.5大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的力学性能 143
6.5.1抗折强度 143
6.5.2抗压强度 144
6.5.3劈裂抗拉强度 146
6.5.4轴心抗压强度 147
6.5.5各项性能 149
6.5.6静弹性模量 149
6.5.7构件的抗弯性能 150
6.6大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的耐久性能 151
6.6.1早期收缩性能 151
6.6.2抗硫酸盐侵蚀性能 153
6.6.3抗碳化性能研究 155
6.6.4抗氯离子渗透性能研究 158
6.6.5抗冻性能研究 159
6.7大掺量矿物细粉活性粉末混凝土耐高温性能 162
6.7.1试验配合比及试验方法 162
6.7.2高温爆裂试验 164
6.7.3高温前后抗压强度变化 174
6.8大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的高性能机理及其微观结构 178
6.8.1扫描电镜与能谱分析 178
6.8.2孔结构分析 183
6.9小结 186
参考文献 188
7 第7章 活性粉末混凝土构件的制备与性能 190
7.1活性粉末混凝土构件概述 190
7.2活性粉末混凝土构件的制备 193
7.2.1搅拌工艺 193
7.2.2浇筑工艺 193
7.2.3养护工艺 193
7.3活性粉末混凝土构件的性能 194
7.3.1迁曹铁路滦柏干渠大桥20m T形RPC梁 194
7.3.2蓟港铁路32m T形预应力RPC梁 198
7.4活性粉末混凝土构件存在的问题 203
7.5活性粉末混凝土构件的发展方向 204
参考文献 205
8 第8章 活性粉末混凝土在工程中的应用 207
8.1活性粉末混凝土在国外的工程应用 207
8.1.1谢布洛克步行桥 207
8.1.2巴卡尔桥 208
8.1.3 “Ductal”产品性能及应用 209
8.1.4首尔RPC桥 211
8.1.5伊利诺斯州的圆形屋盖 211
8.1.6近年来建成的RPC桥梁工程 212
8.2活性粉末混凝土在国内的工程应用 212
8.3关于活性粉末混凝土的哲学思考 213
8.3.1活性粉末混凝土与科学革命同行 213
8.3.2活性粉末混凝土也不是十全十美 214
8.3.3活性粉末混凝土对传统混凝土理念的扬弃 215
8.3.4活性粉末混凝土中的认识论 216
参考文献 217