UHPC是超高性能混凝土。超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete)UHPC,又称活性粉末混凝土,是一种创新的水泥基施工材料,大大超越了工程材料的性能。
“超高性能混凝土”的基本配置原理是:通过提高成分的粒度和活力,不使用粗骨料,至少减少材料内部的缺陷(孔隙和微裂缝),以获得极高的强度和耐久性。
超高性能混凝土的设计概论是最大的表观密度理论,其组成材料的不同粒度颗粒以最佳比例产生最紧密的积累,即mm颗粒(石材)的沉积间隙由微米颗粒(水泥、煤灰、矿粉)填充,微米颗粒的沉积间隙由微米颗粒(硅灰)填充。Andressen早在1931年就建立了较大的表观密度理论数学模型。然而,直到20世纪70年代末,在大大提高高效减水剂技术和产品特性的前提下,丹麦奥尔堡CementogBetonlaboratiet(水泥和混凝土实验室)才出现了第一代超高性能混凝土,称为CRC(CompactReinforcedComposite,复合材料的密实改进)。CRC的物理性能与当前UHPC基本相同,最大抗拉强度超过400MPa,采用煅烧铝土矿作为石材,钢纤维提高材料的韧性,因此被称为“复合材料”。受当时高效减水剂特性的限制,CRC或早期UHPC粘稠,振动密实困难,浇筑使用不方便。20世纪90年代,欧洲开展了合作研究项目,世界各国也大力开展了“活性粉末混凝土,通称RPC”的新名称。“超高性能混凝土UHPC”的名称形成于本世纪,由于与早期CRC或RPC相比,随着设计概论的改进、超高效减水剂(聚羧酸)和配置技术的发展,这些材料具有水泥混凝土施工的特点,甚至可以完成自密、室温维护,具有广泛应用的条件。
UHPC不同层次的水泥混凝土或高性能混凝土包括:硅灰和纤维(钢纤维或复合有机纤维)不使用粗骨料,水泥用量大,水胶比很低。
UHPC是最耐用的施工材料。适度箍筋的UHPC物理性能接近钢结构。同时,UHPC具有优异的耐磨性和耐爆性。因此,UHPC特别适用于大跨度桥梁、防爆结构(军事工程、银行金库等)和薄壁结构,以及高腐蚀、高腐蚀环境。目前,UHPC已应用于大跨度立交桥、道路铁路桥梁、厚壁筒仓、核废料罐、钢缆锚固钢筋板、ATM机保护套等具体工程。
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