所谓的超高性能混凝土(ULTRA-HIGHPERFORMANCECONCRETE),一般称为UHPC,是指国际上抗拉强度在150MPA以上、耐磨性高、耐久性长的水泥基复合材料的总称。其中,更具象征意义的超高性能混凝土材料是活性粉末混凝土RPC,最初由法国学者于1993年提出,主要由硅灰、水泥、添加剂、细骨料、钢纤维等材料组成,按照更高的压实度原理进行搭建,从而减少材料内部的不足(孔隙和微裂缝)。
UHPC超高性能混凝土是一种在国防工程、海洋技术、核工业、特种保安和防护工程及其市政工程行业具有良好应用前景的高强度、韧性和高耐久性的特种工程材料。实验证明,其抗折强度是普通C50混凝土的3倍,缩变减少50%。经过700次冻融,它仍然完好无损,被称为“永不开裂”的混凝土。
UHPC材料成分中不含粗骨料,颗粒粒度一般小于1MM,由于其极高的致密性,具有极高的强度和优异的耐久性。研究发现,UHPC的抗拉强度可以达到200MPA以上,材料的耐久性可以达到200年以上。此外,由于UHPC中分散的细钢纤维可以大大缓解材料内部微裂缝的扩展,从而使材料表现出极高的韧性和延展性。下图显示了不同材料的抗拉强度对比。
以下是对UHPC高性能混凝土高性能混凝土的问答方法。↓1、什么是UHPC基材设计原理?
紧密沉积。这是所有致密粉末材料设计的原理之一。UHPC的高密度和良好的工作特性使其与模板接触时表面光滑度高,外部有害物质难以进入UHPC,UHPC中的添加剂等成分不易沉淀。UHPC可以作为建筑外部装饰材料使用这一特性。
2、UHPC纤维如何选择?
考虑到性价比,可以优先选择金属纤维,其次是非金属纤维。当混合使用不同的纤维时,在有效使用之前要注意实验。
3、为什么不推荐UHPC使用大型石料?
这涉及到材料断裂力学问题,包括初始裂缝尺寸比和缺陷密度问题;还涉及到材料的均匀性,比如大颗粒的空间分布问题;还涉及多孔结构中的问题,一般不适合使用>5MM的石头(除非有必要,比如减少、降低温度、控制成本等。)除非有必要!
4、什么地方适合UHPC?
基本混凝土不能满足要求的区域!有高抗渗性、高抗冷性、高抗盐腐蚀要求的区域;在抗震、抗爆、抗裂要求较高的区域,UHPC具有抗压强度高、耐腐蚀的特点,可以作为输油、输气管,代替成本较高的大直径厚壁钢管,明显提高管道的耐久性和成本控制;超大跨度结构、大壳结构、斜面结构;UHPC已经用于海洋石油平台钢结构的外保护层进行旧结构的修复和加固,可以大大提高水位变化区域支撑的使用寿命;用于国防和安全行业,制造抗爆炸和抗冲击设备。
5、怎样保证UHPC的基本质量?
无纤维基底材料的正方体(100MMX100MMX100MM)抗拉强度不低于150MPA,抗压强度不低于5MPA,透水性低于C802个量级,且无肉眼可见气泡;这就是入门级质量要求。另外,基本混凝土(包括HPC)常见的劣变难题(包括钢筋腐蚀、冻融破坏、碱-石料反应、硫酸盐腐蚀)应避免,这类UHPC才配得上真正的UHPC称号;如果仍然被这种劣变情况所迷惑,那么UHPC称号就不值得了。
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