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超高性能UHPC砼

作者: 发布时间:2022-04-28 08:38:22点击:71

信息摘要: 超高性能UHPC砼所谓超高性能混凝土(ULTRA-HIGHPERFORMANCECONCRETE),简称UHPC,是指抗压强度超过150MPA、韧性超高的水泥基复合材料的总称。其...

所谓超高性能混凝土(ULTRA-HIGHPERFORMANCECONCRETE),简称UHPC,是指抗压强度超过150MPA、韧性超高的水泥基复合材料的总称。其中,更具代表性的超高性能混凝土材料是活性粉末混凝土RPC。早期,法国学者于1993年提出,主要由硅灰、水泥、减水剂、细骨料、钢纤维等材料组成,按高密度的原理建造,减少材料内部缺陷(孔隙和微裂缝)。

UHPC超高性能混凝土是一种超高强度、韧性和耐久性的特种工程材料,在国防工程、海洋工程、核工业、特种安全防护工程、市政工程等领域具有良好的应用前景。试验表明,其抗折强度是普通C50混凝土的三倍,降低了50%。经过700次冻融循环,仍完好无损,称为永不开裂混凝土。

UHPC材料成分不含粗骨料,颗粒粒径一般小于1mm,由于密度高,强度超高,耐久性优异。研究表明,UHPC的抗压强度可达200MPA以上,材料的耐久性可达200年以上。此外,由于UHPC中分散的细钢纤维可以大大减缓材料内部微裂纹的扩展,使材料具有超高的韧性和延展性。下图显示了不同材料相同抗弯强度的尺寸比较。

UHPC高性能混凝土↓1.UHPC基材的设计原理是什么?

紧密堆积。这是所有致密粉末材料设计的基本原理之一。UHPC的高密度和良好的工作性能使其与模板接触的表面具有高光洁度,外部有害介质难以侵入UHPC,UHPC中的着色剂等成分不易沉淀。利用这一特点,UHPC可用作建筑物的外部装饰材料。

2.UHPC纤维如何选择?

考虑到成本效益,金属纤维可以优先考虑,其次是非金属纤维。在混合不同纤维时,在合理选择之前仔细测试。

为什么不建议UHPC使用大尺寸骨料?

这涉及到材料断裂的机械问题,包括原裂纹尺寸和缺陷密度;还涉及材料的均匀性,如大颗粒的空间分布;除非必要(或部件截面尺寸足够大),否则不得使用>5mm骨料(除非必要,如减少、冷却、降低成本等)!

4.UHPC适用于哪些场合?

传统混凝土不能满足要求的地方!渗透性高、冷冻性高、盐腐蚀要求高的地方;抗震、耐爆、抗裂要求高的地方采用UHPC高抗拉强度。耐腐蚀性可用于输油。输气管道取代了成本高的大直径厚壁钢管,显著提升了管道的耐久性。降低成本;超大跨度结构。大型外壳结构。曲面结构;UHPC已用于海洋石油平台钢结构外保护层的修复和加固,可大大提升水位变化区支柱的使用寿命;用于军事安全领域,制造防爆防冲击装置。

5.如何保证UHPC的基本质量?

立方体(100MX100MX100MM)的抗压强度不低于150MPA,抗拉强度不低于5MPA,渗透性不低于C80,无肉眼可见气泡;这些也是入门级的质量要求。此外,应避免传统混凝土(包括HPC)常见的劣化问题(包括钢筋腐蚀、冻融损伤、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀)。

6.UHPC的耐磨性和耐火性能是否远高于C80?

水泥基材料的耐磨性和耐火性需要特殊设计,这与材料的抗压强度或致密性无关。UHPC的耐磨性和耐火性可以设计得很好,但与C80相比,数量级或数量级的提升并不容易。

为什么UHPC的弹模不容易达到55GPA以上?

材料的弹性模具本质上取决于材料中的主要组合键类型。UHPC仍然是一种水泥基材料,组合类型没有本质变化,不可能显著改进。在UHPC中添加高强度和高硬度骨料可以提升弹性模量,达到60-70GPA水平。

8.什么样的UHPC更划算?

从目前国内生产水平来看,标准立方体抗压强度在150~200MPA之间,抗拉强度在7~12MPA之间,渗透性低于C80的UHPC材料性价比高;随着未来技术的发展,这些指标将发生变化。

9.UHPC的大弱点是什么?

和其他水泥基材一样,它不耐酸腐蚀(包括硫酸盐细菌,虽然比OPC好得多)。理论上,自收缩大,早期开裂敏感性强(不一定)。

10.为什么要蒸UHPC?

主要是消除UHPC后期水化的不良影响,如收缩、开裂、徐变等。此外,它还可以提升UHPC的强度和致密性。充分蒸养(又称湿热养护、热养护、热处理等)。)可以使室温下水化的凝胶材料尽快水化,减少后期变化。因此,有条件蒸养的人要尽量蒸养,不要盲目追求免蒸养技术。免蒸养不总是意味着先进,而是因材应变。根据情况适应。

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