论文摘要
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种抗压强度高且韧性、耐久性和体积稳定性良好的水泥基复合材料,将其运用在市政工程的井盖,能大大减轻结构自重和延长使用寿命。然而,目前对RPC井盖的相关研究较少,尤其在RPC井盖制作、脱模和开启等工艺,影响性价比的井盖厚度、钢纤维掺量选择等方面均缺乏深入的研究。为使RPC井盖能尽快应用于市政工程,本文开展了以下的研究工作：(1)进行了RPC井盖制备工艺的试验研究,形成一套较为系统的井盖制备技术,并对RPC井盖脱模与开启工艺进行了试验研究。结果表明,以往的钢纤维混凝土井盖脱模工艺不适用于RPC井盖,RPC井盖肋要有一定的倾斜度与倒角且包边与模具边缘要有间隙；RPC井盖采用细部构造成60°夹角的撬起装置的开启效率较高。(2)进行了不同结构形式的RPC井盖承载能力试验研究。结果表明,无论是极限承载力,还是在结构刚度、延性性能等方面,井字肋井盖均优于十字肋井盖,且井字肋井盖可以满足《钢纤维混凝土检查井盖》B级井盖的相关要求,可应用于公路或城市行车道上。(3)进行了14个RPC井字肋井盖的试验研究,试验参数为井盖厚度与钢纤维掺量。结果表明,40mm厚与45mm厚的RPC井盖承载能力相差不大,因此建议采用更轻更薄的40mm厚RPC井盖；钢纤维掺量3%、40mm厚的RPC井盖承载能力符合《钢纤维混凝土检查井盖》标准B级井盖的要求。(4)开展了RPC井盖、钢纤维混凝土井盖和铸铁井盖的经济效益分析,结果表明,在力学性能指标满足《钢纤维混凝土检查井盖》标准B级井盖要求的前提下,RPC井盖的材料价格略高于钢纤维混凝土井盖,但远远低于铸铁井盖,具有工程应用价值。(5)进行了RPC井盖的现场使用性能研究。结果显示,RPC井盖位于重级交通等级路段,经过车流量换算,RPC井盖若能经受住700万次左右标准轴重的冲击,将具有20年左右的疲劳使用寿命；使用过程中RPC井盖与井座吻合良好,产生噪音和跳动概率较铸铁井盖小,具有更为优越的使用性能；RPC井盖在使用过程中产生了裂缝,其原因可能为RPC井盖细部构造(如保护层厚度)不甚合理所致,将通过对上述构造的改进,以期获得耐久性能更好的RPC井盖。