活性粉末混凝土的应用研究

第２７卷第ｌ１期　Ｖ０１．２７　Ｎｏ．１　ｌ　企业技术开发　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ　ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ　ＯＦ　ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ　２００８年１１月　Ｎ０ｖ．２００８　活性粉末混凝土的应用研究　’王菊，彭兴民　（湖南工程职业技术学院，湖南长沙４ｌＯｌ５１）　摘要：文章介绍了活性粉末混凝土性能特点。把活性粉末混凝土应用于电杆中，利用有限元软件对普通混凝土　电杆和活性粉末混凝土电杆进行分析计算，从中可以看出活性粉末混凝土电杆的优越性，它对工程应用具有一定　的参考价值。　关键词：活性粉末混凝土；性能；电杆；应力　中图分类号：ＴＵ５２８　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌ０ｏ６—８９３７（２００８）ｌｌ—ｏ０２７—０２　Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｊ０ｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　０ｎ　ｒｅａｃｔｉＶｅ　ｐ０ｗｄｅｒ　ｃ０ｎｃｒｅｔｅ　ＷＡＮＧ　Ｊｕ，ＰＥＮＧ　Ｘｉｎｇ—ｍｉｎ　（Ｈｕｎａｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖ０ｃａｔｉｏｎａ１　Ｃｏ１ｌｅｇｅ，　Ｃｈａｎｇｓｈａ，　Ｈｕｎａｎ　４ｌＯ１５ｌ，　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔｈｅ　ｐｅｄ＇０珊ａｎｃｅ　ｃｈａｍｃｔｅ　ｓｔｊｃ　０ｆ　ｒｅａ（‘￡ｉｖｅ　ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｙ　ｉｎｔｒ０ｄｕｃｅｄ．　ＲｅａｃｔｉＶｅ　ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｉｓ　ｔｏ　ｂｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　ｐｏｌｅ．Ｔｈｅ　６ｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｓｅ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｃ０ｎｃＩ．ｅｔｅ　ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　ｐｏｌｅｓ．　Ｔｈｅ　Ｉ－ｅｓｕｌｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　０ｂｖｉ０ｕｓｌｙ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　ｐｏｌｅ　ｔｈａｔ　ｉｓ　ｍａｄｅ　０ｆ　ｒｅａｃｔｉＶｅ　ｐｏｗｄｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｉｓ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　ｐ０ｌｅ　ｉｎ　ｓ０ｍｅ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｂｙ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃ０ｍｐ　ｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｓｔ　ｄａｔａｓ．　Ａｓ　ｆａｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ａｐｐ１ｉｃａｔｉ０ｎ　０ｆ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｉｓ　ｃ０ｎｃｅｍｅｄ．ｉｔ　ｈａｓ　ｄｅ６ｎｉｔｅ　ｒｅｆｅｌｒｅｎｃｅｄ　ｖａｌｕｅ．　ＫｅｙｗＯｒｄｓ：ｒｅａｃｔｉＶｅ　ｐ０ｗｄｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｐｅｄ＇０ｎｌｌａｎｃｅ；ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　ｐｏｌｅ　ｓｔｒｅｓｓ　活性粉末混凝土（ＲＰＣ）具有优良的力学性能　和优异的耐久性，掺入少量钢纤维时具有很高的延　性。国外在一些工程中使用了这种新型材料，并显　示了良好的应用前景。　从现有混凝土电杆的损坏状况来看，均是受拉　或受压部位混凝土破坏，造成这一现象的主要原因　是混凝土强度低、耐久性差。应用ＲＰＣ的高强度、　分的细度与活性，使材料内部的缺陷（孑Ｌ隙与微裂　缝）减至最少，从而获得超高强度与高耐久性。从工　程应用角度来看，ＲＰＣ有以下优点：　①ＲＰＣ具有极高的强度，远远超过普通混凝土　及一般高性能混凝土。ＲＰＣ的抗压强度达２００～　８００　ＭＰａ，为普通混凝土的６～２０倍，为高强混凝土　的２～４倍，其抗折强度为３０～６０　ＭＰａ，是高强混凝　土的４～６倍，掺人纤维后拉压比可达ｌ／４左右，抗压　强度为５０　ＭＰａ，弹性模量达到５０　ＧＰａ以上，比高　强混凝土高得多。　②ＲＰＣ具有很高的抗剪强度，可以在结构中承　高韧性和高耐久性等优异性能，使杆的结构自重可　以减轻，耐久性得以提高，寿命可以延长，从而降低　杆的养护维修工作量。　然而，目前在周内很少进行这方面的探索，工　程上还缺乏设计经验，因此本文从现有条件出发，　受剪切荷载，从而有可能使构件中无需附加抗剪钢　对ＲＰＣ电杆进行设计与计算，并结合有限元软件　筋，因此可以在设计中采用更薄的截面和更具有创　进行分析，从中可以看出活性粉末混凝土电杆的优　新性的截面形状。　越性能。　③ＲＰＣ可以有效地减小结构物的自重。在具有　ｌ　ＲＰＣ的性能特点　ＲＰｃ是一种超高强度、高韧性、低孔隙率的超　高性能混凝土，它的基本配制原理是：通过提高组　收稿日期：２００ｇ～ｏ９一Ｏ３　作者简介：王菊（１９７９一），女，山西翼城人，硕士研究生，研究方　向：土建工程。　相同抗弯能力的前提下，ＲＰＣ结构的重量仅为钢筋　混凝土结构的１／２～ｌ，３，几乎与钢结构接近。这对减　轻结构白重，发展预应力技术具有重要的意义。　④ＲＰＣ的早期强度发展快，后期强度高，耐磨　性好。用于改造或修复路面、桥面或其它修补工程，　既可保持混凝土体系的有机整体性，提高承载力，　还能降低工程费用（相对于钢材、有机聚合物）。　企业技术开发　２ｏｏ８年ｌ１月　⑤ＲＰＣ可以大幅度提高结构物的耐久性。ＲＰＣ　材料剔除了粗骨料，减小了界面过渡区的厚度与范　围，骨料粒径的减小，其自身存在缺陷的几率减小，　整个基体的缺陷也减小，从整体上提高了体系均匀　性，强度和耐久性都极大提高。　⑥ＲＰｃ十分密实，孔隙率极低，它不但能够阻　②非线性有限元分析两种电杆计算结果比较　详见表２。　表２两种电杆非线性有限元分析计算结果比较表　止放射性物质从内部泄漏，而且能够抵御外部侵蚀　性介质的腐蚀，因此是制备新一代核废料储存容器　的理想材料。　２设计与计算　①设计２种电杆：普通混凝土电杆和活性粉末　混凝土电杆。电杆采用离心制造，电杆的各项数据　如表ｌ。　表１普通混凝土电杆和活性粉末混凝土电杆对比表　３结论　在现有条件下，通过有限元分析得到的２种电　杆结果比较，我们可以得出：活性　粉末混凝土电杆比普通混凝土电　杆抗压强度大，耐久性好，且它的　壁厚减少了ｌ５　ｍｍ，可以减小裂　缝宽度，同时电杆自重减少了　４０．６％，提高了结构的抗震能力。　活性粉末混凝土是一种新型　混凝土材料，ＲＰＣ电杆的高强度、　高韧性、抗冻性、抗腐蚀性和高耐　电杆外形详见图ｌ。　８　Ｉｎ　久性等优异性能应用于高寒地区、严酷环境中，杆　的寿命可以延长，从而使杆的养护维修工作量大大　降低。因此活性粉末混凝土电杆具有很高的工程应　用价值和广阔的市场前景。　参考文献：　０　０　。。　一一　　ｌ　ｌ　７００　／　ｌ　ｌ００　．／一　＼　‘一　００Ｉｎ　　ｌ　４９０　１　４９０　ｌ　—　ｌ　７００　［１］吕西林，金国芳，吴晓函．钢筋混凝土结构非线性有限元　理论与应用『Ｍ１．上海：同济大学出版社，ｌ９９９．　【２】邢静忠＿ＡＮｓＹｓ７．Ｏ分析实例与工程应用【Ｍ】．北京：机械　工业出版社，２００４．　８　０　【３１郝文化　ＡＮｓＹｓ土木工程应用实例［Ｍ】　Ｅ京：中国水利水　电出版社，２ｏ０５．　单位：ｋＮ　ａ电杆荷载图　单位：ｍｍ　ｂ电杆尺寸图　［４】张殿生．电力工程高压送电线路设计手册【Ｍ】．北京：中国　电力出版社，２ｏ０４．　图１电杆外形图　企业掖ｉｔｉ开发　网站：ｈｆｆｐ：／／ｗｗｗ・ｈｎｑｙ・ｃｎ／