超高性能UHPC混凝土

所谓超强效能钢筋（ULTRA-HIGHPERFORMANCECONCRETE），简称UHPC，是指力学性能在150MPA以内且耐热性超强的石材基复合金属材料的总称。其中，更具代表性的超强效能钢筋金属材料是活性粉末状钢筋RPC。早期由法国学者于1993年提出，主要由硅灰、石材、多聚糖、细硬质、钢水溶性等金属材料组成，按照更大表面积的基本原理构建，从而增加金属材料外部的瑕疵（裂隙和微裂缝）。

UHPC超强效能钢筋是一种超强气压、耐热性和机械性能的军用工程建设金属材料，在国防工程建设、石油化工建设、中核、军用安全可靠防护工程建设、建筑工程建设等应用领域具备较好的应用前景。试验证明，其抗折气压是普通C50钢筋的五倍，增加了50%。经过700次碎屑岩循环，仍然清晰可见，被称为永不开裂钢筋。

UHPC金属材料成份不含粗硬质，微粒裂隙一般小于1mm，因低表面积而具备超强气压和优异的机械性能。研究表明，UHPC的力学性能可达200MPA以内，金属材料的机械性能可达200年以内。除此之外，由于UHPC中分散的细钢水溶性可以大大减缓金属材料外部微裂缝的扩展，使金属材料具备超强的耐热性和耐热性。右图显示了不同金属材料相同抗弯气压的体积比较。

UHPC高效能钢筋↓1.UHPC板材的结构设计基本原理是什么？

紧密堆积。这是所有致密粉末状金属材料结构设计的基本基本原理之一。UHPC的低表面积和较好的工作性能使其与模版接触的表面具备很高的耐久性，外部有害介质难以侵入UHPC，UHPC中的染料等成份不易沉淀。利用这一特点，UHPC可用作建筑物的外部装饰金属材料。

2.怎样优先选择UHPC水溶性？

考虑到成本效益，金属水溶性可以优先考虑，其次是非金属水溶性。当混合不同的水溶性时，在合理优先选择之前仔细测试。

3.为什么不建议UHPC采用大体积硬质？

这牵涉到金属材料断裂的机械问题，主要包括原裂缝体积和瑕疵表面积；还牵涉金属材料的均匀性，如大微粒的空间分布；假如有必要性（或构件横截面体积足够大），否则不应采用>5mm硬质（假如有必要性，如增加、冷却、提高效率等）！

4.UHPC适用作哪些场合？

现代钢筋不能满足明确要求的地方性！具备高水溶性、高冷藏性、高盐锈蚀明确要求的地方性；具备高承载力、耐爆性、抗裂性明确要求的地方性，采用UHPC高硬度。耐锈蚀性能可用作输油管。输油管管取代了成本低的大直径耳稃钢筋，显著提高了管道的机械性能。提高效率；大容量跨距外部结构。大型船壳外部结构。球面外部结构；旧外部结构的修复和加固，UHPC现已用作海洋石油平台的钢外部结构外隔热，可大大提高水位变化区支柱的寿命；用作军事和安全可靠应用领域，制造安全措施防冲击装置。

5.怎样保证UHPC的基本产品质量？

无水溶性基底金属材料的正方体(100MX100MX100MM)力学性能不高于150MPA，硬度不高于5MPA，水溶性高于C80两个量级，无肉眼可见液体；这些也是紧凑型产品质量明确要求。除此之外，现代钢筋(主要包括HPC)常见的崩解问题(主要包括钢筋锈蚀.碎屑岩破坏.碱-硬质反应和硫酸盐侵蚀)应避免。

6.UHPC的耐磨性和耐火性能能比C80高很多吗？

石材基金属材料的耐磨性和耐火性需要特殊结构设计，这与金属材料的力学性能或致密性无关。UHPC的耐磨性和耐火性可以结构设计得很好，但与C80相比，量级或几个量级的提高并不容易。

7.为什么UHPC的弹模不容易达到55GPA以内？

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金属材料的弹性模具本质上取决于金属材料中主要组合键类型。UHPC仍然是石材基金属材料，组合类型没有本质变化，不可能显著改进。在UHPC中添加高气压和高硬度硬质可以提高弹性模量，达到60-70GPA水平。

8.什么样的UHPC更划算？

从目前国内生产水平来看，标准立方力学性能在150~200MPA之间，硬度在7~12MPA之间，水溶性高于C80的UHPC金属材料性价比较高；随着未来技术的发展，这些指标将发生变化。

9.UHPC的大弱点是什么？

和其他石材板材一样，不耐酸锈蚀(主要包括硫酸盐菌的侵蚀，虽然比OPC好很多)。理论上自收缩大，早期开裂敏感性强(其实不一定)。

10.为什么要蒸UHPC？

主要是消除UHPC后期水化带来的不良影响，如收缩、开裂、徐变等。除此之外，它还可以提高UHPC的气压和致密性。充分蒸养（又称湿热养护、热养护、热处理等）可使室温下水化的凝胶金属材料尽快水化，增加后期变化。因此，有条件蒸养的人应尽可能蒸养，不必盲目追求免蒸养技术。免蒸养并不总是意味着先进，而是因材应变。因情况而适应。