聯(lián)系（微信同號(hào)） 超高性能混凝土有明確的定義嗎？

是的，而且比較清楚，但還沒(méi)有形成國(guó)際統(tǒng)一的定義。超高性能混凝土（UHPC），由于一般需要摻入短切鋼纖維或聚合物纖維，也稱(chēng)為超高性能纖維增強(qiáng)混凝土（簡(jiǎn)稱(chēng)UHPFRC）。 ）。 UHPC不同于傳統(tǒng)的高強(qiáng)混凝土（HSC）和鋼纖維混凝土（SFRC），它不是傳統(tǒng)“高性能混凝土（HPC）”的高強(qiáng)，而是一種新型的水泥基結(jié)構(gòu)工程具有明確性能指標(biāo)的材料。代表性的定義和要求的特性如下：

● 是組成材料顆粒級(jí)配星聚的水泥基復(fù)合材料；

● 水膠比小于0.25，含有較高比例的短鋼纖維增強(qiáng)材料；

● 抗壓強(qiáng)度不小于150MPa；具有抗拉韌性，開(kāi)裂后抗拉強(qiáng)度不小于5MPa（法國(guó)要求7MPa）；

● 內(nèi)部為非連通孔結(jié)構(gòu)，具有較高的耐氣液浸漬能力。與傳統(tǒng)混凝土和高性能混凝土（HPC）相比，其耐久性能大大提高。

提問(wèn)者

超高性能混凝土和活性粉末混凝土有什么區(qū)別？

活性粉末混凝土 (RPC) 是 UHPC 中的產(chǎn)品名稱(chēng)。

商業(yè)化生產(chǎn)的UHPC產(chǎn)品都是擁有自己名稱(chēng)或商標(biāo)的專(zhuān)利配方產(chǎn)品。早的 UHPC 專(zhuān)利是由丹麥 H.H. Bache 于 1979 年申請(qǐng)的。 1980 年代，他的公司注冊(cè)了一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品商標(biāo) Densit®，該商標(biāo)仍由 Densit 使用和銷(xiāo)售。到1990年代，法國(guó)出現(xiàn)了許多UHPC產(chǎn)品品牌，包括RPC、Ductal、BSI、CEMTEC、BCV等，其中Ductal®是拉法基的產(chǎn)品商標(biāo)，RPC是布依格的產(chǎn)品名稱(chēng)。

RPC相關(guān)的研發(fā)、性能介紹和宣傳有很多，**度比較高。 1999年清華大學(xué)秦維祖教授等發(fā)表了《一種超高性能混凝土-活性粉末混凝土》一文。他首先以“反應(yīng)性粉末混凝土（RPC）”的名義介紹了UHPC，并與研究生曹峰進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，以達(dá)到相同的RPC力學(xué)性能；北京科技大學(xué)劉娟紅教授、北京建筑大學(xué)宋少民教授在2013年出版的《活性粉末混凝土》中介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果； 2015年我國(guó)發(fā)布了RPC**標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》（GB/T 31387-2015）。目前，RPC在國(guó)內(nèi)也與UHPC并行使用。

1994年，法國(guó)學(xué)者De Larrard等人將這種新材料稱(chēng)為UHPC（Ultra High Performance Concrete）。由于名稱(chēng)沒(méi)有商業(yè)色彩，更能表達(dá)這種水泥基材料或混凝土的**性能，因此逐漸被廣泛接受和采用。其中，“超高性能”表示混凝土（或水泥基復(fù)合材料）同時(shí)具有“超高強(qiáng)度”、“高韌性”、“高耐久性”等優(yōu)良性能特點(diǎn)，內(nèi)涵“高性能混凝土（HPC）”的范圍不同。因此，UHPC不是HPC的延伸或高強(qiáng)度，而是一種具有新的本構(gòu)關(guān)系和結(jié)構(gòu)壽命的水泥基工程材料。

提問(wèn)者

超高性能混凝土是混凝土還是砂漿？

傳統(tǒng)上，混凝土和砂漿按骨料粒徑劃分。如果骨料尺寸超過(guò)5mm（或4.75mm），則含有粗骨料，即混凝土，否則為砂漿。有些UHPC使用粗骨料，有些不使用粗骨料，所以UHPC可以是混凝土或砂漿。但是從廣義上講，骨料（也譯為骨料），在我國(guó)一般稱(chēng)為混凝土骨料，可以是各種纖維，例如加氣混凝土中的氣泡，除了粗骨料和細(xì)骨料等如沙子和礫石。所以稱(chēng)砂漿混凝土沒(méi)有錯(cuò)。

早的UHPC（Denish Densit®）骨料粒徑為16mm。法國(guó)在開(kāi)發(fā)RPC時(shí)曾提出，為了提高物料的均質(zhì)性，不使用粗集料，使用的細(xì)集料粒徑小于0.6mm。但是，使用粗骨料的UHPC在某些方面具有更好的性能，如收縮小、耐磨性好等，混合均勻性也更好。在目前使用的UHPC中，骨料粒徑多為2mm~8mm。 UHPC合適的骨料粒徑應(yīng)根據(jù)UHPC用途、成本或特殊性能要求確定。

提問(wèn)者

超高性能混凝土有哪些性能特點(diǎn)？

UHPC的性能特點(diǎn)可以概括為“超高強(qiáng)度、高韌性、高耐久性”。

“超高強(qiáng)度”是指UHPC可以實(shí)現(xiàn)水泥基材料強(qiáng)度（抗壓、抗拉、抗彎、抗剪、抗沖擊等）的跨越式提升。更重要的是，UHPC可以**利用鋼纖維的強(qiáng)度與其膠凝材料膏體緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)拉伸“應(yīng)變硬化”行為（如圖1所示，類(lèi)似于鋼的“屈服”），并具有變形能力大；鋼纖維體積為1%~2%的UHPC即可進(jìn)入韌性材料行列（見(jiàn)表1，斷裂能大于1000N/m的材料歸為韌性材料）。 UHPC可大大提高混凝土中鋼筋的強(qiáng)度利用效率，形成與混凝土、鋼纖維、鋼筋更加協(xié)調(diào)的鋼-混凝土復(fù)合新模式，實(shí)現(xiàn)了混凝土的輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌?；炷两Y(jié)構(gòu)。此外，還可以制備具有**耐磨性、抗沖擊性、防爆性和耐高溫性的UHPC。

在無(wú)裂紋狀態(tài)下，UHPC的氣液滲透率很低；并且在高應(yīng)變和微裂紋狀態(tài)下，UHPC的滲透性也可以保持在很低的水平，微裂紋也具有良好的自愈性，因此UHPC結(jié)構(gòu)具有高耐久性的潛力，至今已通過(guò)15年的嚴(yán)酷環(huán)境暴露試驗(yàn)證實(shí)。 UHPC 的耐用性和耐候性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他結(jié)構(gòu)工程材料（鋼、鋁、塑料等）。

提問(wèn)者

超高性能混凝土的強(qiáng)度是否比鋼材高？

不是。UHPC是一種纖維增強(qiáng)增韌水泥基復(fù)合材料，可以用鋼筋進(jìn)一步增強(qiáng)。與其他材料相比，需要明確UHPC的強(qiáng)韌化狀態(tài)：

● 混凝土材料的抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比（以下簡(jiǎn)稱(chēng)拉壓比）隨著其抗壓強(qiáng)度的增加而幾乎呈線性下降。 C10混凝土的拉壓比約為1/10，C80混凝土的拉壓比可降至1/18左右。 UHPC基體（不摻鋼纖維時(shí)）是超高強(qiáng)混凝土，非常脆（由于材料的抗拉/抗壓強(qiáng)度比低，構(gòu)件的延性比很低），不能與堅(jiān)硬的材料（如鋼）相比。

● 隨著鋼纖維強(qiáng)度的增加，用量的增加，尺寸和形狀的優(yōu)化，基體強(qiáng)度的增加，UHPC成為一種堅(jiān)韌或高韌性的材料，抗拉強(qiáng)度大大提高（遠(yuǎn)高于其他各種水泥基材料，如圖1所示），但仍比鋼材的抗拉強(qiáng)度低一個(gè)數(shù)量級(jí)左右（對(duì)比見(jiàn)表1）。

● 鋼筋UHPC（又稱(chēng)CRC、HRUHPC或R-UHPFRC），預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼UHPC的抗拉抗彎強(qiáng)度可比傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼筋混凝土高2個(gè)數(shù)量級(jí)，相對(duì)接近與高強(qiáng)度鋼相比。強(qiáng)度（參見(jiàn)表 1 和圖 2 進(jìn)行比較）。需要注意的是，UHPC作為復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)要達(dá)到如此高的強(qiáng)度取決于鋼材——鋼纖維和鋼筋的強(qiáng)度。因此，UHPC 的內(nèi)在強(qiáng)度不能超過(guò)鋼。

與鋼材相比，UHPC在強(qiáng)度方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。它的優(yōu)點(diǎn)主要是與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土或鋼纖維鋼筋混凝土相比，由于表觀密度（體積密度）較低，比強(qiáng)度（強(qiáng)度/質(zhì)量比）和比剛度（剛度/質(zhì)量比）可以達(dá)到和超過(guò)鋼的水平（見(jiàn)表1對(duì)比），且由于具有一定的應(yīng)變硬化能力，可大大提高構(gòu)件的延展率，適用于輕質(zhì)高強(qiáng)、高韌性結(jié)構(gòu)的建造。

高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿，C40灌漿，C60灌漿，二次加固灌漿，早強(qiáng)灌漿，防凍灌漿，加固灌漿，超早灌漿，耐高溫灌漿，粘鋼膠，環(huán)氧樹(shù)脂灌注鋼膠，快速-快干水泥、雙速快干水泥、速凝水泥、快干水泥、速凝水泥、改性環(huán)氧鋼膠、建筑鋼膠、碳纖維膠、灌封膠、加固膠、聚合物砂漿、聚合物環(huán)氧砂漿、環(huán)氧砂漿、預(yù)應(yīng)力管道壓力漿、鐵路灌漿劑、自密實(shí)砂漿、自密實(shí)混凝土、路面薄層修補(bǔ)材料、環(huán)氧修補(bǔ)砂漿、鋼筋防銹劑（滲透型）、不收縮自流混凝土、混凝土抗裂密實(shí)劑、聚合物改性防??水涂料、瀝青防水涂料、橋梁固化劑、懸索橋結(jié)構(gòu)