UHPC 超高性能混凝土原材料配比设计规范（地区适用版）

一、适用范围与编制依据

• GB/T 31387-2015《活性粉末混凝土》

• T/CECS 1019-2022《超高性能混凝土结构技术规程》

• 当地建设工程原材料质控相关管理规定

• 典型工程（如地铁、绕城高速桥梁）UHPC应用实测数据

二、原材料选型与质控要求

• 水泥：宜选用P·O 52.5或P·II 52.5级硅酸盐水泥，比表面积350~380m²/kg，C3A含量宜≤8%，冬季施工项目可选用早强型P·O 52.5水泥，缩短凝结时间

• 硅灰：SiO₂含量≥95%，比表面积≥15000m²/kg，活性指数（28d）≥105%，周边硅铁产业副产物需额外检测烧失量与含水率，避免结团

• 石英粉/石英砂：石英粉细度宜为800~1250目，SiO₂含量≥98%，Fe₂O₃含量≤0.5%；石英砂粒径0~0.6mm连续级配，含泥量＜0.5%，氯离子含量＜0.01%，黄河沿线项目严禁使用未净化海砂，避免碱骨料反应

• 钢纤维：宜选用平直型或端钩型高强钢纤维，直径0.15~0.25mm，长度12~20mm，抗拉强度≥2000MPa，表面需做防锈处理；机场除冰坪、跨河桥梁等除冰盐暴露区，宜选用环氧涂层或304不锈钢钢纤维

• 减水剂：选用聚羧酸系高性能减水剂，减水率≥30%，需与项目选用水泥做相容性试验，避免出现假凝、坍落度损失过快问题

• 拌合水：宜采用饮用水，冬季施工可使用加热至30~40℃的洁净水，夏季可使用加冰降温至≤25℃的冷水，严禁使用pH＞8的碱性水

• 可选外加剂：大体积构件可掺入胶凝材料总量2%~4%的硫铝酸盐类膨胀剂，控制自收缩；除冰盐区可掺入1%的迁移型阻锈剂，提升钢纤维耐久性

三、基准配比设计原则

• 水胶比（水/胶凝材料总量）宜控制在0.14~0.20区间，过低易导致工作性不足，过高会显著降低强度与抗渗性

• 胶凝材料总量宜为700~900kg/m³，其中硅灰替代水泥率宜为20%~30%，避免单方水泥用量过高导致水化热过大

• 钢纤维体积率宜为2%~3%，重载场景（如货运机场道面、物流园地坪）可取2.5%~3%，非受力修补场景可适当下调至1.5%~2%，但不低于1.5%的增韧阈值

• 流动度（坍落扩展度）宜控制在200~250mm，装配式节点等泵送场景可取上限，薄层修补场景可取下限

• 大跨桥梁主梁：侧重抗压与抗折，钢纤维选端钩型，掺量2.5%~3%，水胶比取0.15~0.17

• 装配式建筑节点后浇：侧重早强与流动性，减水剂掺量取1.8%~2.0%，水胶比取0.19~0.20，钢纤维选平直型方便浇筑

• 市政伸缩缝/井周修补：侧重早强与抗冲击，可复掺2%的硫铝酸盐早强剂，钢纤维长度选20mm，掺量3%

• 机场除冰坪结构修补：侧重抗冻与耐除冰液，钢纤维选环氧涂层型，掺入1%阻锈剂，水胶比取0.16~0.18

四、各组分掺量控制范围

五、特殊环境配比调整规则

1. 冬季低温工况（11月~次年3月，气温≤5℃）：水胶比取0.15~0.17，水泥用量取600~650kg/m³，减水剂选用早强型聚羧酸系，拌合水加热至30~40℃，可复掺2%硫铝酸盐早强剂，保证2h抗压≥20MPa、24h≥60MPa，适配冬季机场不停航施工、装配式抢工需求

2. 夏季高温工况（6~8月，气温≥30℃）：水胶比取0.18~0.20，减水剂掺量取1.8%~2.0%，拌合水加冰降温至≤25℃，运输时间压缩至20分钟以内，避免坍落度损失过快，适配夏季市政夜间施工节奏

3. 冻融除冰盐环境（机场除冰坪、贾鲁河沿线跨河桥梁）：钢纤维选环氧涂层或304不锈钢材质，体积率3%，复掺1%迁移型阻锈剂，氯离子含量控制在≤0.02%，抗冻等级≥F500，30次除冰液冻融循环剥落量≤500g/㎡

4. 高抗冲击场景（物流园地坪、国防工程掩体）：钢纤维选端钩型、长度20mm，体积率3%，可复掺0.2%聚丙烯腈微纤维提升韧性，弯曲韧性指数I₅≥30

六、配比验证与审批流程

1. 搅拌站或施工单位按设计强度做3组初试配比，测试流动度、2h/24h/28d抗压、28d抗折、氯离子含量等指标

2. 报送当地具备资质的第三方检测机构验证，确认各项指标符合设计与规范要求

3. 机场、地铁、大跨桥梁等重要工程，需先做1~2m³实体试浇，确认无纤维结团、无塑性裂缝、外观合格后再大面积推广

4. 配比调整需重新履行验证流程，严禁未经检测直接修改配比投入施工

七、配比设计红线

• 严禁使用含氯化物的早强剂，避免钢纤维锈蚀导致耐久性下降

• 严禁水胶比超过0.22，否则抗压强度可能下降30%以上，抗渗、抗冻性能大幅衰减

• 严禁钢纤维体积率低于1.5%，否则无法形成有效裂纹桥接，增韧效果失效

• 严禁使用未经相容性试验的减水剂，避免出现假凝、坍落度损失过快导致的施工冷缝

• 严禁除冰盐暴露区项目氯离子含量超过0.03%，避免钢纤维与钢筋腐蚀