学文网摘要：RPC由于其超高强度、高耐久性及高韧性等诸多优越性目前已广泛应用于各领域，本文结合高速铁路RPC盖板的生产实践，从RPC盖板的生产设施、设备的配备、生产工艺以及质量控制要点等方面进行了提炼、总结。
关键词：RPC盖板 生产技术 工艺 质量控制
1 概述
活性粉末混凝土（即reactive powder concrete简称RPC）是由石英粉、掺合料、钢纤维、水泥、外加剂等原材料组成的一种超高强度、高耐久性、高韧性和体积稳定性良好的水泥基材料。此种材料法国在90年代中期开始研制应用，国内在本世纪初开始研制，由于材料自身的诸多优越性，2006年开始广泛应用于高速铁路工程。本文主要从RPC盖板的生产设施、生产工艺、配方、生产设备以及质量控制方面进行总结。
2 RPC盖板生产概况
RPC盖板其主要性能指标抗压强度≥130Mpa，抗折强度≥18Mpa，弹性模量≥48Gpa。临汾预制构件厂生产大西客专桥梁RPC盖板共计39万块，混凝土2700m3，日生产3000块。盖板生产从2011年3-4月试生产，根据工程实际，在2012年5-10月正式生产，生产时间共计6个月。
3 RPC盖板生产布置
3.1 整体布局
RPC盖板生产车间利用现有厂房设置，厂房面积20m*75m，厂房一端为HZN60拌合站，搅拌机出料口下为螺旋分料机，沿分料机中心布置一条输送线，输送线一侧布置8个振动平台。厂房的另一端设置6个初养养护室和脱模区，厂房外另设置6个终养养护室，终养养护室附近设置4t的蒸汽锅炉房。厂房外靠近拌合站设置洗模池两个，一个模具盐酸浸泡池，一个模具清洗池。
3.2 拌合站的配备
RPC混凝土粘聚力强，粘性大，搅拌机的选择应为强制式搅拌机，搅拌速度不低于45转/分，其机容量根据每天浇筑的混凝土方量及螺旋输送机的容量确定，螺旋输送机的容量为0.4m3，搅拌机的机容量按照大于0.5m3配置，原材料的计量精确度高，用水量和外加剂的计量误差控制在0.5%，选用HZN60全电脑自动控制搅拌机。
RPC的细集料采用粗、中、细三种级配的石英砂，石英砂每天的用量只有23t，设置三个骨料仓隔离存储，隔离仓采用钢结构棚。设置100t的粉料仓筒3个，其中2个水泥仓筒，1个掺和料仓筒。钢纤维的使用设置一个投料机自动计量，采用皮带输送机输送。
3.3 盖板生产线设置
盖板生产线包括螺旋分料输送机，无动力辊道输送机，称量系统，动力链板输送机，振动台，电器控制系统等。
3.3.1 螺旋分料输送机为有轴螺旋输送机，双向输送设计，2个出料口同时出料，斗容量0.5方。两出料口采用电动阀门控制开合。
3.3.2 无动力辊道输送机1套（2条/套），输送载体采用φ60mm的重型碳钢镀锌滚筒；接料模具在滚筒输送面上滚动传送至称重台上，称重台用高敏度平板电子台秤，称重范围0-75KG，灵敏度±50g。
3.3.3 链板输送机1套，输送载体为碳钢面板，输送链选用辊子链条带动钢面板，链条采用齿轮减速电机驱动，动力传动采用双排链条，输送速度为8-24米/分。
3.3.4 振动台在链板输送机单侧每间隔3.5m设置一个。振动台设置高度和链板机平齐，台面采用16mm的碳钢板制作而成；支架与振动台面之间装配有减振机构，每个台面下配置两个3kw/台优质振动电机。
3.4 养护系统配备
3.4.1 养护房设置。成型盖板的带模初养在养护房蒸汽养护，养护房存放时一层盖板一层隔离板码放，最大层高为25层，两摞置放一个托架，日生产盖板3000块，每天的托架使用数量为60个，每个养护房按存放12个托架600块盖板计，则养护房设置净长和宽为8m*3m计，共设置6个初养房。
初养完成脱模后的盖板，每摞放置30块，每两摞一个托架存放，每个养护房按照18个托架1080块盖板计，按48小时的终养时间设置终养房6间。养护房均采用砖砌体结构，屋顶用空心预制板密封。
3.4.2 供热系统。盖板的初养和终养均采用干蒸养护法。养护房的养护采用4t蒸汽锅炉供热，从锅炉房引出的供热管道采用直径D108的无缝钢管，支管道采用直径D89的钢管，在变径处和拐弯处安装相应直径疏水阀。每个养护房内设置蒸汽片10组，每侧各5组。
3.4.3 温度控制系统。温控系统采用江苏协力自动化设备有限公司研发的蒸汽养护计算机监控系统，该控制系统由计算机、远程通讯测控模块、可编程智能温度调节控制器、温度传感器、电动调节阀、循环风机、打印机等组成的一个高性能蒸汽养护监控系统。系统单独或同时对蒸养房进行温度检测、控制、记录、打印，通过计算机键盘和鼠标的操作，使用者可以根据不同的要求设置工艺参数，提高了蒸汽养护的测温、控温精确度。
4 RPC盖板生产工艺
4.1 RPC盖板生产工艺流程
工艺流程：生产准备原材料检验上料拌合（先干拌5min，再湿拌4min）下料入模盒振动台振捣加盖竹胶板码垛静停养护6h叉运至养护房拆模（洗模后进入下一循环上料）终养48h自然养护成品检验（缺陷修复）成品出厂。
4.2 配合比选定
按照《客运专线活性粉末混凝土（RPC）材料人行道挡板、盖板暂行技术条件》要求选用原材料，水胶比控制在0.2以下，塌落度控制在180mm。抗压强度、抗折强度、弹性模量、氯离子渗透系数和抗冻性能符合设计要求。
4.3 模具配备
模具的配备具有足够的强度、刚度及平整度，外形尺寸合格。模具采用ABS注塑模具，表面光滑平整。模具清理采用稀释后的浓盐酸（浓度控制在3%）浸泡2小时，再开始清洗，清洗采用高压水***冲洗浸泡后的模具表面，避免使用锋利的铁铲清理刮伤模具表面，影响盖板的外观。清洗的模具表面用抹布擦去剩余污渍，晾干码放，以备使用。
4.4 混凝土搅拌
对进场的各项混凝土原材料进行严格进场检验，符合要求的方可进场；称量系统砂料误差控制在±2%，粉料误差控制在±1%，钢纤维误差控制在±1%，水和外加剂的误差控制在±0.5%。混凝土搅拌前对石英砂的含水率进行检测，计算施工配合比，混凝土每盘搅拌方量根据螺旋分料机的容量按0.5方设定。
混凝土原材料的上料顺序应先为石英砂、钢纤维、水泥和掺合料，干拌5分钟后，再加入水和外加剂湿拌4分钟，湿拌过程中要注意搅拌机电流变化，从而掌握混凝土的和易性，塌落度一般控制在180-210mm合适。
混凝土拌和完成后，下料至螺旋分料机，反向螺旋的转动将RPC混凝土均匀分到两端下料口，下料口处的电动闸板阀控制下料至各个模盒内，无动力辊道输送机输送到称量装置上，根据每种模具的理论混凝土方量调整模盒内混凝土方量，误差控制在±0.2kg/盒。
4.5 混凝土的振动
链板输送机将模具和混凝土输送至振动台附近后，模具移至振动台上。每个振动台配备2人，大模具可放置4个，小模具可放置6个同时进行振动。构件连续浇筑，时间间隔不超过6分钟。
振动时，操作工人应按照“填角、压边、抹面、清边”的顺序进行，模具到达振动台后迅速填补四角，压边，压边要做的不漏压、不少压，一般根据砼的状况调整压边次数，抹面要以表面平整为标准，清边要做到仔细，认真，不留余料。操作过程中要根据砼状况控制好振捣时间，在混凝土塌落度180-210mm时，振动时间60-90s。成型的盖板每层放置竹胶板依次码放整齐，码放最大高度25层。
RPC混凝土的胶凝材料大，水泥的水化热大，混凝土的温度高，混凝土表面极易失水风干开裂，从湿拌到振动完成宜越早越好，一般控制在15分钟内完成。
4.6 RPC盖板养护
RPC盖板的养护分为初养和终养两个阶段，为避免冷凝水污染盖板表面，盖板的养护均采用干蒸法养护。
每个托盘堆码完成后，及时叉运盖板送入初养房进行静停养护，静停6小时后，开始升温养护。初养养护温度控制在40℃-45℃，养护时间一般为20h-24h。初养完成养护房间温度和外界温度在15℃以内时，将盖板运送至脱模区进行脱模。
脱模后的RPC盖板整齐的码放在木托盘及时运送至终养室进行终养，终养养护时间48h。养护过程分为升温、恒温、降温三个阶段，升温速度不大于12℃/h，降温速度不大于15℃/h。恒温温度控制在80±5℃。撤除保温设施时，构件表面温度与环境温度之差不超过20℃。终养完成的盖板运送至存储区后应覆盖再自然养护7天。
5 质量控制要点
5.1 原材料的质量控制中，选定配合比后要重点控制聚羧酸减水剂的减水率（≥29%）和固含量指标（≥22%），此两个指标对混凝土的和易性影响大；掺合料的需水量（≤105%）；活性指数（1d≥125%）也是重要控制指标。此外石英砂的硅含量以及钢纤维的长短对混凝土的强度也有很大影响。
5.2 模具表面浸泡盐酸清洗时，要保证模具完全浸泡，模具表面不能残留混凝土渣和盐酸，否则生产出的构件表面色差、毛面粘皮。
5.3 混凝土的搅拌要严格执行干拌5min（使各种材料融合均匀，避免钢纤维结团）后再加水和外加剂后湿拌，加水后的搅拌时间不宜过长，控制在4-5min。搅拌时间长的混凝土温度可达50℃以上，表面容易失水风干，表面干裂，除此外还需要对搅拌机洒水清洗降温。
5.4 每盘料的浇筑振动宜在15min内完成。混凝土的塌落度控制在180-210mm，小于180mm时，混凝土振动时间长，表面几乎没有翻浆的情形，成型盖板很容易产生气泡蜂窝。塌落度过大，不宜控制混凝土的强度，盖板表面的钢纤维容易沉底。
5.5 静停存放，地面均要尽量水平，托盘要抄平控制水平度，盖板厚度只有25mm，料少和码放不水平，极易造成四边厚薄不均或厚度不够。
5.6 养护，RPC混凝土的强度高，早期的高温养护很重要，在干蒸养护时，要严格执行养护规范，保证养护的湿度（≥95%）和温度（终养恒温80℃），初养脱模的RPC盖板要尽早进终养养护。
5.7 养护过程中不能有冷凝水落在RPC盖板表面，终养完成后的7d盖板表面也不能洒水或雨淋，否则表面泛白，影响外观。
6 结语
RPC盖板生产我单位尚属首次，生产过程中不断的摸索、向有生产经验的单位、专业人士学习，克服了生产过程中的一些难题，生产的产品内实外美，取得较好成绩。通过不断总结、创新，形成了一套成熟的RPC盖板生产工艺，为类似工程积累了宝贵经验。
参考文献：
[1]铁道部科学技术司.客运专线活性粉末混凝土（RPC）材料人行道挡板、盖板暂行技术条件[S].科技基[2006]129号.
[2]冯敏娟.RPC盖板预制工艺研究[J].工业技术科技资讯，2011 NO.07.
[3]***智斌.RPC活性粉末混凝土工厂化生产制备过程中的影响因素分析[J].混凝土与水泥制品，2012NO.2.
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