超高性能混凝土,簡稱UHPC(ULTRA-HIGHPERFORMANCECONCRETE),也稱作活性粉末混凝土(RPC,REACTIVEPOWDERCONCRETE),是過去幾十年最具創(chuàng)新性的水泥基工程材料,實(shí)現(xiàn)工程材料性能的大跨越?!俺咝阅芑炷痢卑瑑蓚€方面‘超高’——具有超高的耐久性和超高的力學(xué)性能(抗壓、抗拉以及高韌性)。而且安裝成本低,操作簡便,有利于環(huán)保,是專為建筑而生的神奇材料。
UHPC是一種高強(qiáng)度、高韌性、低孔隙率的超高強(qiáng)水泥基材料。它的基本配置原理是:通過提高組分的細(xì)度與活性,不使用粗骨料,使材料內(nèi)部的缺陷(孔隙與微裂縫)減到最少,以獲得超高強(qiáng)度與高耐久性。超高性能混凝土的設(shè)計(jì)理論是最大堆積密度理論(DENSIFIEDPARTICLEPACKING),其組成材料不同粒徑顆粒以最佳比例形成最緊密堆積,即毫米級顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充,微米級顆粒堆積的間隙由亞微米級顆粒(硅灰)填充。
UHPC不使用粗骨料,必須使用硅灰和纖維(鋼纖維或復(fù)合有機(jī)纖維),水泥用量較大,水膠比很低。
一、UHPC特點(diǎn)
1、耐久性:UHPC的特殊配方可以把材料分子有規(guī)律的排列從而使產(chǎn)品有極低的穿透性和極高的耐久性。這使材料在極端環(huán)境下如潮濕,冰冷,冰雹,海邊,化學(xué)廠區(qū)有著良好的性能。
2、自愈性能:UHPC的鋼筋微纖維的低孔隙度可以防止腐蝕和氧化。損壞時,UHPC能”再生”。微裂縫能重新愈合是由UHPC的自愈性能,利用空氣中的濕度進(jìn)一步水化反應(yīng)。
延展性能:不同于普通混凝土,UHPC獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了其優(yōu)異的延展性。水泥基材料與金屬纖維和有機(jī)纖維結(jié)合實(shí)現(xiàn)了抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的有機(jī)平衡。UHPC中纖維能夠逐步吸收施加能量。在裂縫允許范圍內(nèi),UHPC中的纖維能夠支撐整體結(jié)構(gòu)變形。
3、審美性能:UHPC的產(chǎn)品表面具有很高的光潔度,外界的有害介質(zhì)很難,耐污性侵入到UHPC中去,所以本身自潔能力很強(qiáng)。外表噴涂的材料耐污及耐久性差,UHPC的產(chǎn)品采用填加礦物色粉調(diào)配出長久,純色或混色的效果。而且產(chǎn)品中的著色劑等組分也不易向外析出。
二、UHPC應(yīng)用領(lǐng)域
UHPC在應(yīng)用的過程中,可以很好地?cái)[脫傳統(tǒng)混凝土的限制,使用更少的材料,占用更少的空間,設(shè)計(jì)建造出形態(tài)更加驚人的建筑結(jié)構(gòu)。UHPC堪稱耐久性最好的建筑工程材料,適當(dāng)配筋的UHPC力學(xué)性能接近鋼結(jié)構(gòu),同時UHPC具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能。因此,UHPC特別適合用于現(xiàn)代建筑外墻、大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)和薄壁結(jié)構(gòu),以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。目前,UHPC已經(jīng)在國外有了廣泛應(yīng)用,如大型市政工程建筑、大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強(qiáng)板、ATM機(jī)保護(hù)殼等等。
三、UHPC超高性能混凝土特點(diǎn)
1、UHPC 現(xiàn)已用于海洋石油平臺的鋼結(jié)構(gòu)的外保護(hù)層,可大大提高水位變動區(qū)的 支柱的使用壽命。
2、UHPC 的早期度發(fā)展快,后期強(qiáng)度高,用于補(bǔ)強(qiáng)和修補(bǔ)工程中可替代鋼材和昂 貴的有機(jī)聚合物,既可保持混土體系的整體性,還可降低成本。
3、UHPC 強(qiáng)度高,抗沖擊性能好,可用于國防工程的防護(hù)結(jié)構(gòu),也可用于需要高 承載力的特殊結(jié)構(gòu)。
4、UHPC 的高密實(shí)性與良好的工作性能,使其與模板相接觸的表面具有很高的光 潔度,外界的有害介質(zhì)很難侵入到 UHPC 中去,而 UHPC 中的著色劑等組分也不 易向外析出,利用這一特點(diǎn)可把 UHPC 用作建筑物的外裝飾材料。
以上就是UHPC的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)了,希望對大家有所幫助。