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UHPC的物理特性

作者:上海华谨建材 发布日期:2022-11-22 09:49:13

超高性能混凝土,简称UHPC(ULTRA-HIGHPERFORMANCECONCRETE),也称作活性粉末混凝土(RPC,REACTIVEPOWDERCONCRETE),是过去几十年最具创新性的水泥基工程材料,实现工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”包含两个方面‘超高’——具有超高的耐久性和超高的力学性能(抗压、抗拉以及高韧性)。而且安装成本低,操作简便,有利于环保,是专为建筑而生的神奇材料。

UHPC是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料。它的基本配置原理是:通过提高组分的细度与活性,不使用粗骨料,使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减到最少,以获得超高强度与高耐久性。超高性能混凝土的设计理论是最大堆积密度理论(DENSIFIEDPARTICLEPACKING),其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积,即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充,微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。

UHPC不使用粗骨料,必须使用硅灰和纤维(钢纤维或复合有机纤维),水泥用量较大,水胶比很低。

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一、UHPC特点

1、耐久性:UHPC的特殊配方可以把材料分子有规律的排列从而使产品有极低的穿透性和极高的耐久性。这使材料在极端环境下如潮湿,冰冷,冰雹,海边,化学厂区有着良好的性能。

2、自愈性能:UHPC的钢筋微纤维的低孔隙度可以防止腐蚀和氧化。损坏时,UHPC能”再生”。微裂缝能重新愈合是由UHPC的自愈性能,利用空气中的湿度进一步水化反应。

延展性能:不同于普通混凝土,UHPC独特的结构赋予了其优异的延展性。水泥基材料与金属纤维和有机纤维结合实现了抗压强度和抗折强度的有机平衡。UHPC中纤维能够逐步吸收施加能量。在裂缝允许范围内,UHPC中的纤维能够支撑整体结构变形。

3、审美性能:UHPC的产品表面具有很高的光洁度,外界的有害介质很难,耐污性侵入到UHPC中去,所以本身自洁能力很强。外表喷涂的材料耐污及耐久性差,UHPC的产品采用填加矿物色粉调配出长久,纯色或混色的效果。而且产品中的着色剂等组分也不易向外析出。


二、UHPC应用领域

UHPC在应用的过程中,可以很好地摆脱传统混凝土的限制,使用更少的材料,占用更少的空间,设计建造出形态更加惊人的建筑结构。UHPC堪称耐久性最好的建筑工程材料,适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构,同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。因此,UHPC特别适合用于现代建筑外墙、大跨径桥梁、抗爆结构和薄壁结构,以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。目前,UHPC已经在国外有了广泛应用,如大型市政工程建筑、大跨径人行天桥、公路铁路桥梁、薄壁筒仓、核废料罐、钢索锚固加强板、ATM机保护壳等等。

三、UHPC的物理特性

1. 抗压强度≥120MPa;

2. 纤维增强,提高韧性,抗折强度≥25MPa;

3. 极低的水灰比→高密度→低孔隙率→微观结构致密;

4. 极佳的耐久性·极低的吸水率;

5. 极佳的抵抗氯化物侵入的性能;

6. 极高的冻融循环性能;

7. 抵抗硫化物或酸腐蚀的性能极佳;

8. 也称活性粉未混凝土(Reactive Powder Concrete-RPC)。

以上就是UHPC的应用领域及物理特性了,希望对大家有所帮助。


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