活性粉末混凝土材料的研究

羅麗娜　農飛比

摘要：活性粉末混凝土是一種超高性能混凝土的新型水泥基材料，當前工程施工中常用的混凝土很容易出現開裂問題，對此應該要對混凝土材料的性能進行優化。本文對活性粉末混凝土的相關問題進行分析，旨在加深對這種材料的了解。

關鍵詞：活性粉末混凝土；特點；發展

中圖分類號：TU528.31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）06-159-02

前言

自硅酸鹽水泥問世以來，混凝土也隨之產生，混凝土的基本原料就是硅酸鹽水泥，混凝土是當前世界上工程建筑中常用的材料。隨著建筑行業的不斷發展，各種大型建筑越來越多，為了要滿足大型建筑的結構要求，需要對混凝土材料的性能進行優化，采用更優水平的混凝土進行施工。隨著多年的研究，產生了活性粉末混凝土，這種混凝土材料的某些特l生可以解決傳統混凝土材料的問題。

1.活性粉末混凝土的特性

活性粉末混凝土中也有不同的分類，主要是根據抗壓強度的差別進行區分的，這兩種具有不同抗壓強度的混凝土材料的配比以及力學性能，如下表所示，不同的活性粉末混凝土材料的性能有一定差異。

活性粉末混凝土材料與傳統的混凝土材料相比較而言，最顯著的一個特點就是會對其中的粗骨料進行提出，從而提高各種材料的基本性能。其特性也主要體現在以下幾個方面。

（1）骨料的半徑減小。材料中的粗骨料被剔除之后，會使得骨料的平均粒徑減小，這些材料自身存在的缺陷也會減少，使得整個混凝土材料的穩定性更高。

（2）減少骨料和水泥漿體的過渡范圍。當原材料中有粗骨料的時候，粗骨料與水泥漿體之間的過渡范圍會有所增加，也使得整個混凝土的穩定性變差，會出現很多較大的孔隙。活性粉末混凝土對粗骨料進行剔除之后，會相應地減少骨料與水泥漿體之間的過渡范圍，抗滲陛和耐久性都會有所提高，

（3）混凝土中存在骨料對水泥石變形的約束作用。經試驗得知，水泥石的收縮要比只含30%水泥石的混凝土收縮性大十倍，比含50%水泥石的混凝土的收縮性大5倍，試驗表明，水泥石的極限干縮可達2000～3000微應變。經過實驗發現，活性粉末混凝土的斷裂能力與鋼材以及鋁材是屬于同一個數量級的，活性粉末混凝土的這種特性在受剪構件和取消構件的受力配筋方面有潛在的用途。

2.關于活性粉末混凝土的研究與發展前景

當前關于活性粉末混凝土的研究也越來越多，國外對這種材料的研究比我國的研究時間要早，我國對該材料的研究主要是從物理和化學即靜態的密實堆積和動態的水化填充兩方面來考慮，活性粉末混凝土采用了水泥、粉煤灰和硅粉三元膠凝材料作為研究的基礎材料。在水膠比很低的條件下，水泥和硅粉都不可能充分水化，因此正好可以利用粉煤灰的水化比較緩慢的特性，可以摻入一些粉煤灰，使得整個原材料結構的水膠比可以一直降低。與此同時，由于硅粉的活性較高，粉煤灰具有良好的粒形填充效應，因此需要對硅粉的摻量進行控制。

關于活性粉末混凝土的研究，主要有以下幾個方面。第一，最小需水量實驗、水膠比對活性粉末混凝土流動陛和強度的影響。第二，粉煤灰和硅粉摻量對活性粉末混凝土流動性和強度的影響。第三，漿砂比對活性粉末混凝土流動性以及材料強度的影響。第四，鋼纖維摻量對活性粉末混凝土流動性和強度的影響、臨界摻量和有效摻量，第五，長纖維對活性粉末混凝土流動性和強度的影響。第六，混凝土的養護溫度和時間、凈漿凝結時間、開始熱養護時刻對強度的影響。第七，活性粉末混凝土收縮試驗。第八，活性粉末混凝土的斷裂能和彈性模量試驗。第九，活性粉末混凝土攪拌設施、高頻振搗與脫模劑試驗。得到了下述實驗結果。

通過上述實驗可以發現，當粉煤灰的用量越多，水膠比很低的時候，可以使得混凝土的工作度與成型密實程度得到明顯改善，在施工結束之后，也應該要進行適當的熱養護，可以使得混凝土結構的強度和其他陛能得到有效的提升。從表三中也可以看出，活性粉末混凝土所需要的混凝土材料的費用也會降低。

活性粉末混凝土是一種新型的水泥基礎復合材料，在強度和韌性上要比普通的混凝土以及高性能混凝土好，但活性粉末混凝土和其他的先進的水泥基礎材料也有區別，這種材料制備過程中最關鍵的部分還是混凝土的植被，在未來的應用過程中，其范圍也十分廣泛，比如供水、廢物處理、石油工業、鍛造與沖壓、航空工程、化學工業等，都可以應用這種材料。

3.結束語

綜上所述，活性粉末混凝土與傳統的混凝土材料相比較而言，具有一定的優勢，但也存在一些缺陷，隨著工程建筑行業的不斷發展，在未來的應用過程中應該要加強對活性粉末混凝土材料的研究，提高其陛能，擴大其應用范圍。