所谓的超高性能混凝土,简称UHPC,在国际上是指那种抗压强度在150Mpa以上,并且具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称。其中,比较具标志性的超高性能混凝土材料为活性粉末混凝土RPC,主要由硅灰、水泥、减水剂、细骨料及钢纤维等材料组成,依照比较大密实度原理构建,从而可使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减至比较少。UHPC材料组分内不包含粗骨料,颗粒粒径一般小于1mm,因高度的致密性而具有超**度及优异的耐久性。研究表明,UHPC抗压强度可达200MPa以上,同时材料耐久性可达200年以上。此外,由于UHPC中分散的细钢纤维可较大减缓材料内部微裂缝的扩展,从而使材料表现出超高的韧性和延性性能。当超高性能混凝土的水泥石和骨料性能匹配时,超高性能混凝土具有比较好的性能。UHPC在桥梁中的应用
高性能混凝土介绍 :1990年5月在马里兰州,由美国NIST和ACI主办的讨论会上,高性能混凝土(HPC)定义为具有所要求的性能和匀质性的混凝土。这些性能包括:易于浇注、捣实而不离析;高超的、能长期保持的力学性能;早期强度高、韧性高和体积稳定性好;在恶劣的使用条件下寿命长。即HPC要求**度、高流动性与优异的耐久性。 我国《高性能混凝土应用技术规程》 (CECS207-2006)中提到:高性能混凝土是具有混凝土结构所要求的各项力学性能,且具有高工作性、高耐久性和高体积稳定性的混凝土。象牙白色UHPC镂空板生产商UHPC具有**的自愈能力。
有时为减少混凝土坍落度的损失,在减水剂内还宜掺有缓凝的成份。此外,由于高性能混凝土水胶比低,水泥颗粒间距小,能进人溶液的离子数量也少,因此减水剂对水泥的适应性表现更为敏感。因大部分高性能混凝土施工时采用泵送,故掺减水剂后混凝土拌合物的坍落度损失不能太快太大,否则影响泵送。 矿物掺合料。粉煤灰,粉煤灰是燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细微粉末,又称“飞灰”(Fly Ash),其颗粒多呈球形,表面光滑。大量的实践证明:掺用粉煤灰的混凝土,其长期性能可得到大幅度的改善,对延长构筑物的使用寿命有重要意义。
超高性能商品混凝土(UHPC)的提出与世界各国的研究概况、UHPC的基本制备原理与技术指标;对UHPC材料制备技术、超高性能机理、材料性能、工程应用研究进展进行了综述,提出了基体材料组成、凝结硬化过程与细观结构,纤维增强增韧机理细观力学分析,组成设计与制备技术,材性测试方法与指标体系,基于工程应用的研究与创新性应用研究,经济性和标准与规范等方面的研究方向。结果表明:UHPC在理论研究与工程应用方面都取得了可喜的进展,随着环保、可持续发展日益受到重视,UHPC具有极好的发展前景。当超高性能混凝土的主拉应力小于其抗拉强度的一半时,不会发生疲劳破坏。
使用**骨料,DSP基体混凝土的抗压强度可以达到280MPa,但脆性非常大;同时使用钢纤维增强增韧(即UHPC),抗压强度可达到400MPa(常温养护)。后来再进一步,法国使用高压成型和高温高压(压蒸)养护的活性粉末混凝土(RPC),很高抗压强度达到了800MPa。高密实的DSP基体与钢纤维界面的密实度也非常高,界面粘结强度得以大幅度提高,使钢纤维在DSP基体中提高抗拉、抗弯、抗裂与增韧作用得到充分的发挥。用DSP理论配制超**度混凝土,是混凝土技术的一个重大突破。同时期出现的MDF水泥,SIFCON,也可以获得很高的材料强度和韧性,但是前者需要辊压或挤压成型,后者难以使钢纤维形成三维堆积,在应用上受到很大制约,至今只能用于制作小型制品。UHPC在较好城市环境中,建筑可达到800年的使用寿命。粗骨料UHPC梁斜截面费用
UHPC混凝土浇筑采用的振动设备,可选用插式震动棒、表层平板振动器等振动装备振动混泥土。UHPC在桥梁中的应用
现浇施工、构件与产品预制技术,相关**生产、施工设备或机具,还处于开发或改进完善阶段。随着应用增多,预计施工与装备技术会快速进步。在UHPC的材料成本构成中,钢纤维所占的比重较大,达到UHPC总材料成本的一半以上;基体材料包括胶凝材料(水泥、硅灰等)、减水剂和骨料则属于通用的优越材料,虽需要“精挑细选”,成本也高,但高得有限。因此,提高纤维的增强增韧效率,是降低UHPC材料成本的关键。现在UHPC应用规模较小,也是其成本较高的原因。随着应用规模的增大,UHPC的原材料,特别是纤维的大规模工业化生产和充分的市场竞争,价格有望明显降低,使UHPC的成本降低。UHPC在桥梁中的应用