UHPC是具有超高強度,超低吸水率,超強耐久性和耐侵蝕性能的特殊混凝土。目前在建筑設(shè)計領(lǐng)域(區(qū)別于結(jié)構(gòu)領(lǐng)域)使用的UHPC的抗壓強度大于120MPa,抗折強度大于25MPa。雖然UHPC可以達(dá)到很高的抗壓強度,但對于纖薄建筑構(gòu)件,主要利用的是UHPC的抗折強度。在實際應(yīng)用中,UHPC基體的超高強度通過小摻量的耐聚乙烯醇纖維或鋼纖維進一步得到增強和增韌。
UHPC優(yōu)勢:
1、抗壓性能。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,以獲得超高強度與高耐久性。UHPC產(chǎn)品的強度比傳統(tǒng)混凝土高6~8倍。壓縮試驗結(jié)果表明,在達(dá)到最大應(yīng)力前材料性能表現(xiàn)為線性,在此階段材料沒有任何損傷。
2、抗彎性能。摻入2%金屬纖維,使每方混凝土含五千萬根纖維,纖維具有吸收變形的能力。當(dāng)材料彎曲開裂時就會表現(xiàn)出優(yōu)異的延展性,應(yīng)力區(qū)域出現(xiàn)很多裂縫但不至于整體斷裂。
3、耐久性。UHPC產(chǎn)品的微結(jié)構(gòu)是密閉的,這使它具有的性、抗腐蝕性和抗化學(xué)侵蝕性,是一種具有超高性能的耐久材料。UHPC產(chǎn)品可在嚴(yán)重侵蝕環(huán)境條件下使用而不被破壞,如鹽、酸性溶液和海水等,并具有自愈性。
4、美觀性。UHPC的高密實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,而且UHPC中的著色劑等組分也不易向外析出,利用這一特點可復(fù)制模具的表面和幾何圖案,把UHPC用作建筑物的外裝飾材料。
5、可塑性。不同于其他混凝土,UHPC產(chǎn)品可以用于制造各種曲率的異形板和鏤空率50%以上的大型面板。UHPC產(chǎn)品還能將光影元素融入到設(shè)計中,這是其他鋼板、激光切割解決方案所不可能實現(xiàn)的。同時,由于具有高度的流動性,它能被澆鑄成極度復(fù)雜、多變的造型。
6、自潔性。UHPC產(chǎn)品的自清潔性主要基于兩方面原因。一是自身致密的密實度,超低的孔隙率可以讓UHPC產(chǎn)品抵抗化學(xué)腐蝕、氯離子的侵入;二是使用針對UHPC的防護劑后,實現(xiàn)表面的憎水性和防污漬能力。
UHPC超高性能混凝土的特點主要包括:
強度出眾:UHPC具有比傳統(tǒng)混凝土更高的強度和韌性,其抗壓強度可達(dá)150MPa以上,抗拉強度高于10MPa。
密實耐久:UHPC的微觀結(jié)構(gòu)致密均勻,顆粒間的空隙極小,因此具有很好的耐久性和抗?jié)B透能力。
精細(xì)質(zhì)感:UHPC提供了一種光滑細(xì)膩的表面,適用于多種復(fù)雜的設(shè)計和造型1。
外觀優(yōu)美:UHPC可以實現(xiàn)任何表面的復(fù)制,并且具備良好的可塑性,適合用于各種建筑美學(xué)設(shè)計。
自清潔性:由于其材質(zhì)緊密且憎水,UHPC具有自潔的能力2。
相較于普通混凝土,UHPC超高性能混凝土具有強度高、韌性好、耐久性強、抗裂性好等特點,可以滿足更為苛刻的工程需求。