發(fā)布日期:2023-04-23 10:33 瀏覽次數(shù):次
通稱UHPC的超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete),國際上是指抗拉強(qiáng)度在150MPA以上、耐磨性高、耐久性長的水泥基復(fù)合材料的總稱。其中,更具象征意義的超高性能混凝土材料是RPC,活性粉末混凝土。早期法國學(xué)者于1993年提出,主要由硅灰、水泥、添加劑、骨料、鋼纖維等材料組成。,并根據(jù)更高的壓實(shí)度原理進(jìn)行建造,從而減少材料內(nèi)部的不足(孔隙和微裂縫)。它是過去30年***具創(chuàng)新性的水泥基建筑材料,完成了工程材料的性能。
UHPC超高性能混凝土作為一種高強(qiáng)度、韌性和耐久性的特種工程材料,在國防工程、海洋技術(shù)、核工業(yè)、特種保安和防護(hù)工程及其市政工程行業(yè)具有良好的應(yīng)用前景。實(shí)驗(yàn)證明,其抗折強(qiáng)度是普通C50混凝土的3倍,縮變減少50%。經(jīng)過700次凍融,它仍然**無損,被稱為“永不開裂”的混凝土。
與傳統(tǒng)混凝土相比,超高性能混凝土具有許多優(yōu)點(diǎn):超高性能混凝土的抗拉強(qiáng)度高于150MPa,約為傳統(tǒng)混凝土的3倍。超高性能混凝土具有**的韌性和斷裂能力。與高性能混凝土相比,超高性能混凝土的韌性提高了300倍左右,這使得鋼筋混凝土在超重或地震下具有更好的結(jié)構(gòu)**性。
超高性能混凝土具有**的耐久性,可以大大延長鋼筋混凝土的使用壽命,降低鋼筋混凝土的維護(hù)成本。超高性能混凝土幾乎不透水,幾乎不碳化,氯離子滲透和硫酸鹽滲透幾乎為零。超高性能混凝土**的耐磨性延長了橋梁的使用壽命,超高性能混凝土的耐腐蝕性為鋼筋混凝土在惡劣環(huán)境下的維護(hù)帶來了維護(hù)。在干燥條件下,混凝土具有自修復(fù)功能,因?yàn)槌咝阅芑炷林写嬖诖罅课茨痰乃囝w粒。
超高性能混凝土結(jié)構(gòu)的自重約為傳統(tǒng)鋼筋混凝土的1/3或1/2,顯著降低了靜載荷。減輕自重有利于制造更細(xì)長的建筑結(jié)構(gòu),降低鋼筋混凝土厚度,節(jié)約材料和成本,降低工程總成本。超高性能混凝土可以減少預(yù)應(yīng)力鋼筋,給建筑結(jié)構(gòu)帶來更多的隨機(jī)性。
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UHPC墻
盡管超高性能混凝土具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn),但是也有一些缺點(diǎn),比如:超高性能混凝土的水泥用量達(dá)到800?!?000kg/m3,增加了水膠比,導(dǎo)致收攏。水泥、硅灰、石英沙、石英粉、鋼纖維、超塑化劑等都是制備超高性能混凝土的原料,其產(chǎn)品成本是水泥混凝土的多倍。為了**超高性能混凝土中輔助摻合料的活性,蒸汽或蒸壓經(jīng)常用于生產(chǎn)超高性能混凝土,復(fù)雜的生產(chǎn)工藝阻礙了超高性能混凝土在特定工程中的應(yīng)用。由于水膠比低、超細(xì)顆粒用量高、超塑化劑摻量大,超高性能混凝土表現(xiàn)出粘度大、塌度大、損傷大的缺陷,不利于超高性能混凝土的澆筑。由于超高性能混凝土中含有大量未凝固的水泥顆粒,這種未凝固的水泥顆粒在鋼筋混凝土的使用中可能會再次凝固,嚴(yán)重影響鋼筋混凝土的尺寸穩(wěn)定性。大多數(shù)施工中,傳統(tǒng)混凝土可以滿足技術(shù)性能,而超高性能混凝土價格昂貴,無法替代傳統(tǒng)混凝土。
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自超高性能混凝土問世以來,對超高性能混凝土的原材料、生產(chǎn)工藝、維護(hù)方法、物理性能、耐久性、凝固微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了大量研究,并在具體施工中得到了應(yīng)用。在海外,UHPC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多行業(yè),如建筑、橋梁、核電、市政和海洋。**的工程案例,如1997年建成的加拿大魁北克省布魯克(Sherbrooke)2012年建成的人行橋、韓國superBrigdeI斜拉橋、LEGO公路斜拉橋等。在UHPC提出后不久,中國的應(yīng)用領(lǐng)域也開始緩慢推廣。UHPC從2003年開始被用于溝蓋、橋梁、過街天橋、高速公路路面及維修等行業(yè)。