超高性能混凝土|超高性能混凝土 - 广东利盈投资集团有限公司

材料来源及研发现状

活性粉末混凝土是一种超高强、低脆性、耐久性优异并具有广阔应用前景的新型超高强混凝土。它是由水泥、粉煤灰、石英砂、硅粉、高效减水剂等组成，为了提高RPC的韧性和延性加入钢纤维。在RPC的凝结、硬化过程中采取适当的加压、加热等成型养护工艺。由于活性细粉占有较大比例，因此它被称为活性粉末混凝土。
该材料由广东利盈集团与湖南大学共同研发，具有高抗压性、高抗折性、高耐久性、高耐疲劳性、低脆性等特点的一种新型复合材料，拥有自主知识产权。

材料性能等级分为200MPa级别和500MPa级别：
200MPA级别性能：抗压强度130MPA~300MPA,抗折性能14~35MPA；
500MPA级别性能：抗压强度300MPA~600MPA,抗折性能35~80MPa；

机理

1. 各种纤维填充形成三维纤维框架体

各种纤维填充形成三维纤维框架体

2. 各种粉末材料填充纤维框架形成致密立方体

各种粉末材料填充纤维框架形成致密立方体

性能

检验报告

产品检验报告

经深圳市建筑科学研究院有限公司、广东省质量监督水泥制品与混凝土外加剂检验站、广州铁诚工程质量监测有限公司进行产品检验，其抗渗、抗氯离子、抗硫酸根离子、抗冻融等耐久性能指标完全符合《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011)、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)、《混凝土耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)、《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)100年以上建筑结构耐久年限的相关指标。

材料性能介绍-性能特点

1.材料承载力高、相对韧性好。材料性能抗压强度达到130MPa以上，抗折强度达到16MPa以上，折压比接近铝合金,有着无机材料的高强度及一定的金属性能的变形度,强度比是钢2倍;
2.材料抗疲劳性能好、抗冲击性能好。材料由多种有机纤维和金属纤维相互搭接形成立体网架结构，整体能够自吸收冲击能量并进行分散，抗疲劳、耐冲击性能好;
3.材料耐酸碱盐化学腐蚀性能好，耐磨性能好。引入超细粉及硅粉类材料，级配均匀、水胶比极低;
4.材料有一定自修复能力。材料中采用了纳米级的微粉材料，在冲击过程中形成的微裂纹(0.06mm以下)可由材料在后期自身反应产生修复;
5.材料耐久性能好。材料抗渗性能达到P30以上，碳化检测28天指标接近为0mm，抗氯离子渗透性能迁移系数为0.4*10-12m2/s，抗冻融循环可到600次以上无质量损失，设计使用全寿命可达是普通混凝土材料3倍以上;
6.材料耐火、耐紫外线性能好,不燃烧、不变形，不受紫外线辐射影响。

目前材料制作产品特点介绍

1.产品自重大幅度降低。产品整体结构设计厚度是传统混凝土的结构的1/2~1/5，减小自重惯性矩;
2.产品结构具有更好抗爆、抗震、耐冲击性能、结构更安全;
3.产品耐磨、耐冲刷能力强;
4.产品全寿命使用周期更长。其各项耐久性指标更优越，使其理论设计可达100年以上;
5.产品表观装饰性较高;产品组分颗粒较细、且分布较为均匀、致密度高，表面光洁度高 ;
6.产品生产、能耗低，减排效果好，节约空间与材料体积;
7.产品后续运营维护费用低，综合施工造价更低廉。

实验数据

砼强度等级	抗压 (MPa)	抗剪 (MPa)	抗折 (MPa)	抗渗 (MPa)	徐变	抗硫酸盐 (PH=2)	收缩变形 (×10-8，28d)	氯离子扩散系数 (×10-12m2/s)	弹性模量 (GPa)	极限压应变
120	124	12.7	10.4	P25	0.6	强度损失<5% 重量损失<5%	-242	0.48	45	0.0076
140	147	15.3	11.8	P30	0.6		-238	0.42	48	0.0074
160	169	17.3	14.0	P30	0.4		-226	0.38	48	0.0072
180	185	18.1	15.6	P50	0.2		-213	0.26	50	0.0070
200	210	20.6	18.4	P50	0.2		-204	0.25	55	0.0068
其性能可根据需要作调整

外部机构研究成果：(根据法国布伊格/Bouygues公司研究试验)

混凝土类型	RPC200	普通混凝土	RPC/普通
抗压强度（MPa）	170~230	20~50	约4倍
抗折强度（MPa）	30~60	2～5	约10倍
弹性模量（GPa）	40~60	30~40	约1.2倍
材料断裂韧性（kj/m2）	20~40	0.12	约200倍
徐变系数	0.29~0.31	1.3~2.1	约20%

北京建筑大学、清华大学、北京交通大学、同济大学、重庆大学、湖南大学等机构，也进行了大量试验和研究，主要性能：

RPC200、RPC800、HSC与NSC的主要力学性能比较

主要力学性能	混凝土种类
主要力学性能	RPC200 （活性粉末混凝土）	RPC800 （活性粉末混凝土）	HSC （高强混凝土）	NSC （普通混凝土）
抗压强度（MPa）	170~230	500~800	60~100	15~55
抗折强度（MPa）	30~60	45～140	6~10	2.0~4.5
断裂韧性（j/m2）	20000~40000	1200~2000	140	100
弹性模量（GPa）	50~60	65~75	30~40	20~35

RPC与其他几种混凝土的耐久性比较

性能	NSC （普通混凝土）	HPC	RPC （活性粉末混凝土）
氯离子扩散（×10-12m2/s）	1.1	0.6	0.02
碳化深度（mm）	10	2	0
冻融剥落量（g/m2）	>1000	900	7
磨耗系数	4.0	2.8	1.3

同等承载力条件下不同混凝土材料的生态性能比较

项目	混凝土品种
项目	普通混凝土C30	高性能混凝土C60	RPC200
计算等效截面厚（mm）	500	400	150
混凝土体积（m3）	126	100	33
胶凝材料用量（kg/m3）	350	400	705
CO2排放量（t）	44	40	23
骨料总用量（t）	230	170	60

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