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活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete,RPC)作为一类新型混凝土,不仅拥有200MPa的超高抗压强度,而且具有30~60MPa的抗折强度,有效地克服了高性能混凝土的高脆低韧性。更为重要的是,由于内部孔隙率很小,其抗氯离子渗透、抗碳化、抗腐蚀、抗渗、抗冻及耐磨等耐久性能大大优于高性能混凝土,目前RPC已成为国际工程材料领域一个新的研究热点,具有很大的应用价值和发展潜力。RPC的优越性能使其在土木、石油、核电、市政、海洋等工程及军事设施中有着广阔的应用前景,必将成为21世纪混凝土科学和工程技术发展的重要方向。 本文对下述内容进行了研究: 1.对掺粉煤灰活性粉末混凝土的配制技术进行了系统地试验研究,通过144组40mm×40mm×160mm胶砂试件,考察了原材料种类、搅拌工艺和养护制度对活性粉末混凝土性能的影响,研究了水胶比、砂胶比、硅灰掺量、粉煤灰对水泥取代率、石英粉掺量、钢纤维体积比和减水剂掺量等参数对RPC强度及流动度的影响规律,最终确定了采用本地原材料制备RPC的最优配比; 2.通过对78组100mm混凝土立方体及26组100mm×100mm×300mm棱柱体试件在单轴受压下的力学性能试验研究,得到了钢纤维对RPC破坏形态的影响规律,同时考察了RPC立方体抗压强度与棱柱体抗压强度之间的关系,建立了掺粉煤灰活性粉末混凝土的弹性模量、横向变形系数、峰值应力、峰值应变等基本力学参数的数学描述; 3.分析了不同强度和钢纤维掺量对掺粉煤灰RPC应力-应变全曲线的影响规律,建立了RPC应力-应变本构关系的数学模型,并与试验结果进行比较,验证了本构模型的正确性。