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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete ,以下简称RPC)是继高强、高性能混凝土之后,在90年代中期通过采用常规的水泥等材料开发出的超高强度、高耐久性、高韧性和体积稳定性良好的水泥基材料,是DSP材料与纤维增强材料复合而成的高性能混凝土。

特点

1.RPC材料具有很高的抗压强度、抗剪强度和较强的耐久性,在结构设计中可以采用更薄的截面或具有创新性的截面形状替代原有普通砌块同类产品。

2.RPC材料的高韧性和结构自重的减轻有利于提高结构的抗震和抗冲击性能。

3.RPC材料的耐高温性、耐火性以及抗腐蚀能力远远优于钢材。

适用范围

由上述RPC材料的优点可以看出,采用RPC材料可以延长结构寿命,大幅减少维护费用,降低工程建设和使用的综合造价。因此RPC材料目前开始广泛应用于房建和桥梁工程以及军事设施等,其应?#20204;?#26223;广泛。

工艺原理

将普通硅酸盐425水泥、石英砂、钢纤维、微硅粉、矿渣粉、RPC专用外加?#26753;?#28129;水等按配合比拌合后,经自动化流水线采用定量容积法浇注于定型模盒中成型养护,达到使用要求。

1.主要工艺过程

原材料计量 搅拌 分料入模 振捣成型 码垛 初养 拆模

码垛 终养 成品入库

2.施工方法

2.1主要原材料

生产RPC?#21069;?#25152;使用的原材料主要有:425R普通硅酸盐水泥石英砂、钢纤维、微硅粉、矿渣粉及RPC专用外加剂、清水等。

2.2拌合物的制备

首先加入石英砂、钢纤维,?#30722;?#19981;少于4min,然后加入水泥、矿渣粉、微硅粉,?#30722;?/span>2min;最后加入水、外加剂,搅拌4min出料。

准?#25151;?#21046;用水量,不?#24066;?/span>RPC拌合物出搅拌机后加水;首拌4min的搅拌时间不能过少,否则钢纤维就不能够完全分散均匀,加入水泥等粉料后钢纤维会抱团;RPC拌合料在常温下凝固速率非常快,粘性很大,容易粘壁,搅拌均匀的RPC拌合料,最好在30s内卸料完毕;运送RPC拌合料的模板和传送带,应不吸水,不漏浆,并保证卸料及输送通畅。

2.3振捣工艺

RPC制品目前采用振捣成型工艺,要获得良好的振实效果,使RPC材料具有较高的强度和密实度,必须合理选择振捣工艺。RPC拌合物的振动加速度与振动床一致,尽量避免跳跃式振动,减少能量损失,降低噪声,振动时间控制在2~4min

2.4浇筑成型时抹平压光

入模后的拌合物在振动床上边振动边用抹子抹平压光,达到标?#23478;?#27714;的平整度,不外露钢纤维,模板周围不外漏拌合物,这样就会避免拆模后?#21069;?#21608;围出现毛边,影响整体美观,也可以省去大量的人工去打磨它。

RPC材料的凝固速率很快,所以搅拌完?#31995;?/span>RPC拌合物应在30min内灌注完毕,构件宜连续灌注,最大间隔时间应不超过6min

2.5RPC制品的养护

RPC制品的养护分静停、初养和终养,现场施工人员和温控室人员密切监控,?#30416;?#22909;不同养护条件制品的转移,严控养护温度。

2.5.1RPC制品的静停

将浇注成型后的RPC制品带模板平移于托架上,模板上方覆盖塑料薄膜,以减少RPC制品的水分蒸发散失,用叉车将托架放置于平坦的静停区静养,并检查制件的表面平整度,待拌合物表面初凝,静停时间控制在6h内。

2.6.2RPC制品的初养

初凝后的制品立即转至初养室,初养室温度控制在40±5℃间,相?#20801;?#24230;≥70%。初养由升温、恒温、降温三个阶段养护,升温速度控制在12℃/以内,降温速度控制在15℃/h以内,恒温温度应控制在40±5℃。初养结束后拆模,拆模时构件表面温度与环境温度之差不应超过15℃,静停及初养总时间控制在24h内。

拆模时先把塑料薄膜拆除,从定型模具中倒出RPC?#21069;?#21046;品。拆模时不得用力过猛损坏?#21069;?#30340;外观,减少对模板的损害,?#21069;?#25670;放时要轻?#29275;?#21021;期强度?#36824;唬?#38450;止断裂,严禁摔打,拆模时要将?#21069;?#21644;模板分别码放整齐,便于运输。

2.7.3RPC制品的终养

初养拆模后的RPC制品要移至终养室进行蒸气养护,终养?#19994;?#28201;度控制在80±5℃,养护48h,终养过程分为升温、恒温、降温三个阶段,升温速度控制在12℃/h,降温速度控制在15℃/h。终养结束后移出终养室时,构件表面温度与环境温度之差不应超过15℃

RPC?#21069;?#21046;品拆模码垛时,制品间应留30~50mm的间隙,以利于蒸汽的流动,应使与蒸汽接触的制品外表面积尽可能最大,以利于热量的传递。为避免起运时磕碰及蒸汽流动,RPC制品码垛间以及码垛与养护室壁间应留200mm的间隙。在每个RPC制品码垛上方?#23478;?#35206;盖塑料薄膜,防止室盖上的冷凝水直接滴于制品表面,蒸汽不能直?#20248;?#22312;RPC制品上,应使蒸汽向下方喷。

终养室中尽量避免使用铁制构件,如不可避免,应用塑料薄膜将其包裹,或者采取其他措施覆盖铁制构件表面,以防污染RPC制品表面,码垛用的木方外应包裹塑料薄膜。定期清理养护室,保?#36136;?#20869;洁净,以防RPC制品被污?#23613;?#20859;护室应能准确地控制室内温度,能准确地控制升温降温速度。

3.6RPC产品存放

RPC?#21069;?#32456;养后移出终养室,RPC?#21069;?#24212;侧立分层码?#29275;?#27599;层间垫木条或者软管,码放高度不超过四层,码垛的RPC?#21069;?#35201;用苫布覆盖,存放?#21069;?#26102;要轻?#20204;岱牛?#20135;品的码放要便于产品出厂装车。

质量控制

1.原材料计量精度控制

1.1采用能达到计量精度要求的计量设备,每一工作班正式称量前,应对计量设备进行零点校核。

1.2生产过程中及时测定石英砂的含水量,每一工作班不应少于一次,当含水率有显著变化时,应增加测定次数,并根据检测结果及时调整施工配合比

1.3计?#31185;?#20855;应?#27426;?#26399;检定,当电脑显示的数据与实际不符时会影响到产品的质量,需经常对计?#31185;?#20855;进行校正。

1.4为保证外加剂的配料准确,外加剂储罐中要设有搅拌设备或者设有循环管路,保证外加剂的匀?#24066;浴?/span>

2.拌合物的主要控制

2.1RPC拌合物拌合均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。

2.2严控RPC拌合物的坍落度,根据试验阶段的试拌确定最佳坍落度为14~18cm。坍落度过大时会产生?#21069;?#21457;脆、?#21069;?#34180;厚不均、溢出模盒及抗折强度达不到设计要求的质量问题;坍落度过小,混合料会震动不密实、费工、费时,导致拆模后?#21069;?#34920;面会有蜂窝麻面等质量问题。

3.设备要求

?#21069;?#22312;实际生产中需要各个工序紧密联系,一个工序施工不?#26412;?#21487;能会影响整个产品质量,每天在施工完毕后?#23478;?#21450;时清理搅拌、分料系?#24120;?#21450;时对各机械检查、维修、保养,以保证产品质量。拌制的RPC拌合料应稠度均匀,每一罐次内不同部位的RPC拌合料的坍落度差值应≤20mm,达到RPC拌合料搅拌匀?#24066;?#35201;求。RPC拌合物的振动床电机的转速应选择控制在1500~3000/min之间。

4.模盒的质量要求

模盒应应满足RPC?#21069;?#22806;形尺寸的要求,表面光洁,有?#27426;?#30340;强度和刚度,模盒的材料应有?#27426;?#30340;硬度,耐磨,以保证模板的使用频次(采用ABS或者EPC材质)。为减少搬运过程时翘曲现象的发生采取辅助措施:在模盒下加垫托板运输,养护时将模盒放置于平台平地或者托架之上。模盒应拆组方便,便于清理、运输,节省工时,提高劳动生产率

5.RPC?#21069;?#25104;品?#38469;?#35201;求

RPC?#21069;?#30340;?#38469;?#25351;标:

抗压极限强度>130MPa

抗拉(抗折)极限强度>18MPa

弹性模量:Ec=48GPa

抗渗性大于P50

28d碳化深度为0mm

600次快速抗冻融动无弹性模量损失和质量损失。

安全措施

1.认真执行有关安全生产方面的各项规章制度,加强对全体职工的安全教育,定期进行培训,经?#38469;院细?#21518;方可持证上岗。

2.制定施工计划时必须制定相应的安全措施,?#32454;?#25191;行安全操作规程,杜绝违章作业、违章指挥。

3.清理拌合机时应断开电源,严禁带电工作。

4.坚持定期进行安全检查制度,对关键部位和项目进行重点检查,对查出的问题进行分析、研究,并制定整改措施,建立、健全安全管理制度,安全?#38469;踅坏?#26377;针对性。

环保措施

1.RPC?#21069;?#22312;养护和存放过程中,应严禁接触有腐蚀性的有机溶剂性物品。

2.操作地点应做到工完料清,拌合后的废料要运到指定地点,不得?#31227;?/span>

3.搬运和安装过程中,应注意不得污染RPS?#21069;濉?/span>

效益分析

RPC材料作为高?#38469;?#28151;凝土,其性能同普通混凝土和现有的高性能混凝土相比有了质的飞跃,并且在经济性和环保性方面优于钢材。RPC?#21069;?#21487;以有效地减轻结构物的自重,由于RPC?#21069;?#30340;特点可以减小?#31169;?#38754;过渡区的厚度。骨料粒径的减小,自身存在?#27605;?#30340;机率较小,整个基体的?#27605;?#20063;较少,RPC十分密实,孔隙?#22987;?#20302;,它不但能够阻止放射性物质从内部泄漏,而且能够抵御外部?#36136;?#24615;介质的腐蚀,从整体上提高了体系均匀性、强度和耐久性。同时减少箍筋和受力筋的用量,甚?#37327;?#20197;不设置箍筋,同时也减少或免除了维护费用,延长了使用寿命,因而具有很高的性能价格比。

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