uhpc材料介绍

传统混凝土一般由水泥、掺合料、砂石、水等物质按一定比例配置。经过混合和一定的养护，以石材(砂石)和水泥浆为主的水泥基复合材料形成。然而，传统混凝土石材和水泥浆在物理和物理性能上存在很大差异，主要受到以下三个方面的约束:

首先，水泥浆含水量在高温或低温热涨冷缩的作用下，石料与水泥浆之间自然会产生间隙。

其次，以沙石为主的石料强度不高，体积较大，在外力的使用下会使间隙进一步增大，一般而言，石料体积越大，裂缝越多。

第三，传统混凝土在混合过程中比较粗糙，促进了水泥浆中石料分布不均匀，孔隙率很高，大大降低了混凝土的承载能力。

▲混凝土配料及其现浇混凝土

使传统混凝土具有较大的延展性，抗压能力差，耐久性低。只有20Mpa-30Mpa的承载能力。

要提高混凝土的性能，首先要从三点开始：

最大限度地减少混凝土的水分成分。

二是探索体积较小、强度较高的物质作为石料。

三是降低气孔率，使石材、物质等部分更加均匀。

『添加剂减少了含水量』

『超细粉提高压实度』

20世纪70年代，丹麦人通过在混凝土中添加添加剂和超细粉末，大大提高了混凝土的强度。添加剂大大降低了混凝土的水分成分。超细粉末作为混凝土调料的掺合材料，通过充分的混合，可以有效减少石料之间的缝隙，最大限度地降低混合空气的质量，提高材料的压实度。

▲充分混合了UHPC

经过以上技术处理的混凝土称为HPC(高强度混凝土)，HPC的承载能力本质上可以达到120MPA强度(每平方米可以承受120吨的力)。

『钢制纤维增强强度』

『活力粉提升契合』

20世纪90年代左右，人们将硅灰、矿粉等活性矿物粉末作为混凝土的混合物，用极细的钢纤维代替传统的粗骨料，加入极细的活性粉末，最大限度地减少材料的内部缺陷。钢纤维强度更高，体积更小，而硅灰、矿粉等活性矿物粉末在化学层面可以使材料之间的结合度更高，混凝土在高温高压环境下经过长期维护后，可以在微观结构上达到最佳。即使在活性矿物粉的影响下，材料有轻微的缝隙，也可以缓慢自愈。