uhpc超高性能增强纤维混凝土

UHPC超高性能提高了纤维混凝土的概念

UHPC超高性能提高纤维混凝土（Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete），它也被称为超高性能纤维增强混凝土，因为它通常需要掺入钢纤维或高强度聚合物纤维。它不同于传统的高强度混凝土（HSC）与钢纤维混凝土混凝土（SFRC），高性能混凝土并非传统定义（HPC）“高强度，而是建立性能参数的新型水泥基结构施工材料。

UHPC的超高性能提高了纤维混凝土的特性

(一)材料构成特性

最佳颗粒级配:是一种水泥基复合材料，其构成材料的颗粒级配达到最佳。其设计概论是最大的密实理论（densified particle packing），不同粒度的颗粒以最佳比例产生最紧密的沉积。毫米级颗粒(石头)的沉积间隙由微米级颗粒(水泥、煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒的沉积间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。

低水胶比和高纤维含量:水胶比低于0.25，含有较高比例的小型短钢纤维增强材料。同时，聚乙烯醇可以用于高强度和高模。（PVA）聚乙烯用于提高和增强纤维。（PP）纤维用于提高防火能力等。

(二)物理性能的特点

抗拉强度极高:抗拉强度不低于150MPa。依靠添加剂的分散作用，钢纤维提高时，常温保养下抗拉强度可达400MPa，根据硅灰等材料的添加间隙，采用高强度石材。法国选用高压成型和高温高压(蒸)养护的活性粉末混凝土。（RPC）抗拉强度最高可达800MPa。

极高抗压强度和高耐磨性:纯超高抗拉强度通常伴随着“极高延展性”，UHPC的“极高物理性能”主要表现在极高抗压强度(双轴抗拉和弯曲抗压强度)和高耐磨性，这是通过添加短纤维来实现的。初始应用孔径0.15 0.4mm、长短6 垂直光圆钢纤维12mm，可将UHPC的抗拉强度提高到30MPa，断裂可达1,500。 40,000N/m(钢纤含量2% 12%)，异形特别是扭曲高强钢纤维的应用，也可以进一步提高其抗压强度、变形能力、韧性或断裂能力。

(三)耐久性特征

内部结构优点:内部具有不连通孔结构，抗气体和液体渗透能力高，以及传统混凝土和高性能混凝土。（HPC）相比之下，耐久性可以大大提高。

UHPC的超高性能提高了纤维混凝土的制备能力。

(一)材料的种类

包括细粉、矿物掺合料、高强度纤维(如钢纤维或碳纤维)和微珠混合料(一种轻质材料)等，需要使用优质材料。

(二)配合比设计

根据特定的使用要求(如强度、耐久性、抗裂性等)设计，一般水灰较低，一般在0.15以下。

(三)混合工艺

当混合物从颗粒转化为胶体时，加入钢纤维搅拌。如果钢纤维用量大，会慢慢或分批添加，待钢纤维分散均匀后浇筑，振动成型。

(四)浇注与养护

高温度可以改变C S H疑胶的结构刺激了硅粉参与的火山灰反应，使UHPC超高性能混凝土获得更多强度。维护方法包括常温维护、90高温维护和200蒸压维护。由于设备的限制，中国通常选择常温维护或90高温维护。UHPC在常温维护中的超高性能混凝土强度低于90高温维护10。 30%。

UHPC超高性能改善纤维混凝土的使用

在建筑结构层面:适用于建筑轻质、高强度、高耐磨结构，改变钢筋混凝土“肥梁胖柱”，适用于抗渗性高、抗冷性高、耐盐腐蚀标准高的地区；超大跨度结构、大壳结构、斜面结构等抗震、抗爆、抗裂标准高的地区。

在设备层面:利用其高抗压强度和耐腐蚀性，可以作为输油输气管，代替成本较高的大直径厚壁钢管，显著提高管道的耐久性和成本控制。

旧结构修补层面：适用于旧结构的修补和加固等。

海洋工程层面：已用于海洋石油平台的钢结构外保护层，可大大提高水位变化区域支撑的使用寿命。

安全行业层面：用于生产抗爆、抗冲击设备。