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超高性能混凝土

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更新時間：2025-02-27 11:13:59瀏覽次數(shù)：29次

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超高性能混凝土超高性能混凝土，簡稱UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也稱作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)，是.具創(chuàng)新…

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介紹

超高性能混凝土，簡稱UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也稱作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)，是過去三十年中.具創(chuàng)新性的水泥基工程材料，實現(xiàn)工程材料性能的大跨越。

“超高性能混凝土"包含兩個方面‘超高’——超高的耐久性和超高的力學性能(詳見表1－普通混凝土、高性能混凝土和超高性能混凝土的性能對比)：

超高性能混凝土的設(shè)計理論是.大堆積密度理論(densified particle packing)，其組成材料不同粒徑顆粒以.佳比例形成.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。早在1931年，Andressen就建立了.大堆積密度理論的數(shù)學模型。然而，直到上世紀七十年代末，在高效減水劑技術(shù)與產(chǎn)品性能大幅度提高的基礎(chǔ)上，采用該模型設(shè)計配制的..代超高性能混凝土才在丹麥奧爾堡Cement og Beton Laboratiet(水泥與混凝土試驗室)誕生，稱作CRC(Compact Reinforced Composite，密實增強復(fù)合材料)。CRC與目前的UHPC達到基本相同的力學性能，.高抗壓強度超過400MPa，使用燒結(jié)鋁礬土作骨料，同時使用鋼纖維提高材料的韌性，所以稱作“復(fù)合材料"。受到當時高效減水劑性能的限制，CRC或早期UHPC比較粘滯，振搗密實較困難，還不便于現(xiàn)澆應(yīng)用。上世紀九十年代，歐洲開展了合作研究項目，世界各地也廣泛開展相關(guān)研究，這種材料獲得一個新名稱“活性粉末混凝土，簡稱RPC"?！俺咝阅芑炷罸HPC"的名稱形成于本世紀，因為與早期的CRC或RPC相比，隨著設(shè)計理論的完善、超高效減水劑(聚羧酸系)問世和配制技術(shù)的進步，這種材料已具備了普通混凝土的施工性能，甚至可以實現(xiàn)自密實，可以常溫養(yǎng)護，已經(jīng)具備廣泛應(yīng)用的條件。

UHPC與普通混凝土或高性能混凝土不同的方面包括：不使用粗骨料，必須使用硅灰和纖維(鋼纖維或復(fù)合有機纖維)，水泥用量較大，水膠比很低。UHPC的組成見表2。

UHPC堪稱耐久性.好的工程材料，適當配筋的UHPC力學性能接近鋼結(jié)構(gòu)，同時UHPC具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特別適合用于大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)(軍事工程、銀行金庫等)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)在一些實際工程中應(yīng)用，如大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁(實例見表3)、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強板、ATM機保護殼，等等?？梢灶A(yù)計，還會有越來越多的應(yīng)用。

表3：法國..座UHPC（鋼纖維）公路橋梁混凝土組成和性能

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