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简要说下微硅粉与RPC材料的关系
- 2019-07-18 -

    微硅粉又名硅灰,是从金属硅或硅铁等合金冶炼的烟气中回收的粉尘。微硅粉平均粒径为0.2um,比表面积为15000一25000 m2/kg。其主要成分为二氧化硅,含量为85%一95%,杂质成分为氧化钠、氧化钙、氧化铁、氧化铝等金属氧化物和少量单质炭、硅等。由于微硅粉中二氧化硅属无定型物质,活性高,颗粒细小,比表面积大,具有优良的理化性能,其广泛应用在特殊工程中使用的混凝土、耐火材料、墙体材料、水泥制品、砂浆、地坪、化工等重要领域。

    RPC材料(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是集DSP材料和纤维增强材料研究思路相结合的高技术混凝土材料,具有超高强度、高韧性、高耐久性和高密实性。该材料的原材料组成(水泥、硅粉、级配石英砂、短细钢纤维)、配合比(水固比小、胶凝材料用量大、微硅粉掺量多)及制备工艺(高温养护)等与高性能混凝土(简称HPC)有很大差异,因此其内部结构的密实性与耐久性得到显著改善。一般认为低水胶比、高微硅粉掺量与高温养护等条件对水化产物的组成与结构有影响。通过对氯离子渗透试验、抗冻融试验及抗碳化试验,比较分析了RPC材料与HPC的耐久性,并结合微观试验分析其耐久性机理如下。

    1、抗渗透性能:

    通过NEL法测定的RPC和HPC的氯离子扩散系数、渗透性等级划分与评价结果显示,按标准CCES01:2004要求RPC材料的渗透性等级达V级,渗透性渗透性评价结果为“很低”,即RPC的抗渗透能力很高,HPC的渗透性等级达Ⅲ级,渗透性渗透性能评价结果为“中”。由此可见,RPC的抗渗透能力远高于HPC材料。

    2、抗冻性能:

    RPC冻融循环300次后无质量损失,其动弹模损失只有0.8%,其耐久性指数近于100%。HPC冻融循环250次后的质量损失已超5%,动弹模损失为36.4%,其耐久性指数只有47.8%。由此可见RPC材料具有优良的抗冻性能,抗冻融循环能力远高于掺人硅粉的HPC材料。满足标准CECS01:2004关于最恶劣环境下工作的混凝土材料抗冻性要求。

    RPC材料较HPC具有优良的耐久性性能。

    RPC材料具有优良的抗渗透性,氯离子扩散系数只有22.17x10 m2/s,渗透性等级达到V级。最密实颗粒级配设计与高温活性激发作用,显著改善了基体内部的孔结构与过渡区界面的密实度,有效提高了抗渗透性。

    RPC具有优良的抗冻融破坏性能,冻融循环耐久性指数近于100% ,适用于严寒地区受盐或化学腐蚀作用与冻融循环的环境下工作的结构。RPC材料的高密实度与钢纤维的增强增韧作用,有效提高了抗冻性。

    RPC材料28 d的碳化深度为0mm,抗碳化能力远高于HPC。RPC材料的高密实度与高温湿热养护条件下生成的非晶体Ca(OH) 均匀分布在C—S—H凝胶中,有效改善了混凝土的抗碳化性能。

    RPC材料主要运用于客运专线人行道挡板、盖板及铁路路基电缆槽。