超高强度uhpc

UHPC的概念和特点

定义：超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete，UHPC是近30年来最具突破性的水泥基建筑材料，完成了工程材料性能的大跨越。

特点：

高韧性：UHPC的抗压强度一般为120。在180MPa中间，远远高于传统混凝土(水泥混凝土抗拉强度20 高性能混凝土抗拉强度40MPa 96MPa）。

高耐磨性能：其韧性提高约250倍于水泥混凝土，断裂可达10倍 40kN·m/m，而且水泥混凝土断裂可以是0.1 15kN·m/m。

气孔率低：UHPC的气孔率大多在2%以上在6%之间，微孔(无害孔)比水泥混凝土减少10倍左右，而且孔结构构成大多在15nm以内。

透水性低：几乎不受水分、气体等外部物质的影响，透气性k(24小时40小时)°C）水泥混凝土为0，水泥混凝土为3x10。

耐久性高：对氯离子、二氧化碳、冻融、化学腐蚀等有较高的抵抗力，抗冻融性能为100%耐久，水泥混凝土耐久性为10%；在抗表面溶蚀性能方面，UHPC表面溶蚀量为0.01，一般混凝土表面溶蚀量为1。

自我修复水平：当UHPC产生微小间隙时，材料中的成分可与周围环境反映，增加和恢复间隙。

UHPC的组成和制取

构成：UHPC主要由硅灰、水泥、外加剂、细骨料及其增强纤维(如钢纤维或高强度聚合物纤维)等材料组成。

制定：其设计理论是最大表观密度理论（Densified particle packing），石材采用不同粒径的颗粒，以最佳比例产生最紧密的沉积，即微米级颗粒(水泥、煤灰、矿粉)加入毫米级颗粒(石材)的沉积间隙，亚微米级颗粒(硅灰)加入微米级颗粒的沉积间隙。

UHPC的性能优势

结构调整：UHPC的抗压强度和抗压强度远高于传统混凝土，一般达到150以上 MPa，适用于高强度结构部件，既能缓解建筑自重，又能保持优异的承载能力和可靠性，从而实现更加纤细轻便的设计，减轻基础设施的负荷，降低运输工程成本。

增加建筑使用寿命:透水性低，耐磨性优异，能有效抵抗水、化工产品和气候变化的腐蚀，大大延长建筑使用寿命，减少维护和恢复的频率和费用，在暴露在恶劣环境下的桥梁和海洋技术等结构中具有明显优势。

高度可塑性:延展性使其成型为各种复杂的几何形状和细致的图案，赋予建筑更高的审美价值。设计师可以利用这一特点制作具有艺术感和功能性的建筑材料。

可持续:在制造和使用过程中对环境的影响较小。由于其高韧性和长寿命，UHPC的应用可以减少材料消耗和废物消耗，减少能耗。此外，建筑在生命期间需要更少的维护和修复，从而进一步减少对环境的污染。

UHPC的使用场景

建筑物领域：可用于建筑物外部装饰幕墙、建筑物外围护结构、承重结构、工程加固、隔音楼板、大跨度屋顶、预制构件等。

景观产业：包括家具、雕塑、公园小品等。

桥梁建设:如预制装配式桥梁、钢桥面铺设、预制桥梁构件、钢混构成桥梁、旧桥加固、景观人行桥、桥梁特殊区域、预制桥板系统使用的接缝添加等。

其它领域：也可用于市政管道、路面、铁路工业、恶劣环境(如新建和加固高腐蚀环境中的结构)、核电厂、化工设备、海洋技术、军事工程(如银行金库等厚壁工程)、机械部件(如风车塔连接)、海上平台和军事防护系统等。