超高性能混凝土 簡(jiǎn)稱UHPC,國(guó)際上,抗拉強(qiáng)度為150MPa以上是水泥基復(fù)合材料的總稱,耐磨性高,耐久性長(zhǎng)。UHPC是具有超高強(qiáng)度,超低吸水率,超強(qiáng)耐久性和耐侵蝕性能的特殊混凝土。目前在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域(區(qū)別于結(jié)構(gòu)領(lǐng)域)使用的UHPC的抗壓強(qiáng)度大于120MPa,抗折強(qiáng)度大于25MPa。雖然UHPC可以達(dá)到很高的抗壓強(qiáng)度,但對(duì)于纖薄建筑構(gòu)件,主要利用的是UHPC的抗折強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中,UHPC基體的超高強(qiáng)度通過(guò)小摻量的耐聚乙烯醇纖維或鋼纖維進(jìn)一步得到增強(qiáng)和增韌。
UHPC超高性能混凝土優(yōu)點(diǎn):
1、抗壓性能。通過(guò)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。UHPC產(chǎn)品的強(qiáng)度比傳統(tǒng)混凝土高6~8倍。壓縮試驗(yàn)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(méi)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(wàn)根纖維,纖維具有吸收變形的能力。當(dāng)材料彎曲開(kāi)裂時(shí)就會(huì)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(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,而且UHPC中的著色劑等組分也不易向外析出,利用這一特點(diǎn)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(jì)中,這是其他鋼板、激光切割解決方案所不可能實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),由于具有高度的流動(dòng)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(shí)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(duì)UHPC的防護(hù)劑后,實(shí)現(xiàn)表面的憎水性和防污漬能力。
UHPC超高性能混凝土特性:
1.UHPC采用海洋石油平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)外保護(hù)層,可大大提高水位變化區(qū)域支撐的使用壽命。
2.UHPC初期發(fā)展迅速,后期強(qiáng)度較大,可替代鋼材和昂貴的有機(jī)聚合物進(jìn)行加固修復(fù),既能保持混土系統(tǒng)的全面
性,又能控制成本。
3.UHPC適用于國(guó)防工程的防護(hù)結(jié)構(gòu),強(qiáng)度大,抗沖擊性能好,可用于必須承載力高的特殊結(jié)構(gòu)。
4.UHPC高密度和良好的工作特性使其與模板接觸時(shí)表面光滑度高,外部有害物質(zhì)難以進(jìn)入U(xiǎn)HPC中來(lái),而UHPC添
加劑添加劑等成分不容易沉淀出來(lái),使用這個(gè)特性可以把UHPC作為建筑裝飾材料。
UHPC超高性能混凝土適用范圍:
1、利用 UHPC 強(qiáng)度高的性質(zhì),可以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸,獲得更多的使用空間。利用 UHPC 可以建造跨度更長(zhǎng)、
凈空更大的橋梁;可以減小高層建筑中底層柱子 截面尺寸,得到更多的使用面積。
2、利用 UHPC 高抗拉強(qiáng)度、耐腐蝕的性質(zhì)可以制作輸油、輸氣管道以替代造價(jià) 較高的大口徑厚壁鋼管,
顯著提高管道耐久性、降低成本。
3、利用 UHPC 的高抗?jié)B性,制造中低放射性核廢料儲(chǔ)存整體容器。
4、用于軍事與安保領(lǐng)域,制造抗爆炸、抗沖擊裝置。
5、現(xiàn)場(chǎng)搶修、結(jié)構(gòu)加固等。