1.利用UHPC的高强度,可以减少结构构件的尺寸,获得更多的使用空间。UHPC可以建造跨度更长、净空更大的桥梁;可以减少高层建筑中底柱的截面尺寸,获得更多的使用面积。2.使用UHPC具有较高的抗拉强度。耐腐蚀性能可用于制造石油输送。输气管道可以取代成本较高的大口径厚壁钢管,显著提升管道的耐久性,降低成本。3.利用UHPC的高抗渗性,制造中低放射性核废物储存整个容器。4.用于军事和安全领域,制造防爆、抗冲击装置。5.现场维修。结构加固等。
UHPC基本配置原理。
在不使用粗骨料的情况下,通过提升组织成分的细度和活性,更大限度地减少材料内部的孔隙和微裂缝,从而获得超高强度和高耐久性。
采用水、砂、水泥、硅灰、纤维、外加剂等数量级较高的原料,通过微观连续配置技术,充分发挥超细颗粒和精心选择颗粒的化学和几何特性,使这些颗粒通过正确的搅拌、浇筑和维护,实现基体的紧密积累和超强分子结合力。
UHPC的物理特性。
抗压强度≥120MPa;
纤维增强,韧性提升,抗折强度≥25MPa;
水灰比极低→高密度→低孔隙率→微观结构致密;
耐久性,吸水率极低;
抗氯化物侵入性能;
冻融循环性能极高;
优异的耐硫化物或酸腐蚀性;
也称活性粉未混凝土(Reactivepowderconcrete-RPC)。
UHPC的应用特性。
机械性能-超高抗压抗弯强度;
耐久性高-无连接间隙率低于2%,能抵抗强化学腐蚀;
美观精准复制模具表面和几何图案,质感细腻,堪比艺术品;
可塑性好——任何曲面都可以实现。镂空造型是实现建筑美学的理想材料;
自清洁-材质致密,疏水防污能力强,具有自清洁能力。
可持续性-独特的结构可以解决环境问题,降低生命周期成本,如降低建筑成本、模具成本、劳动力成本和维护成本,提升施工现场的安全性、施工速度和施工生命周期。
1.抗压性能。
通过提升成分的细度和活性,不使用粗骨料,更大限度地减少材料的内部缺陷(孔隙和微裂缝),以获得超高强度和高耐久性。UHPC产品的强度是传统混凝土的6~8倍。压缩试验结果表明,材料在达到更大应力之前是线性的,在这个阶段没有损坏。
2.抗弯性能。
混合2%的金属纤维,使每个混凝土含有5000万根纤维,纤维具有吸收变形的能力。当材料弯曲开裂时,会表现出优异的延展性,应力区域会有很多裂缝,但不会整体断裂。
3.耐久性
UHPC产品的微结构是封闭的,具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐化学腐蚀性。它是一种超高性能的耐久性材料。UHPC产品可在不损坏的情况下使用,如硫酸盐、酸性溶液和海水,并具有自愈性。
4.美观性
UHPC的高密实度和良好的工作性能使其与模板接触的表面具有较高的光洁度,外部有害介质难以侵入UHPC,UHPC中的着色剂等成分不易向外沉淀。利用这一特点,可以准确复制模具的表面和几何图案,并将UHPC用作建筑物的外部装饰材料。
5.可塑性
与其他混凝土不同,UHPC产品可用于制造各种曲率的异形板和空心率超过50%的大面板。UHPC产品还可以将光影元素融入设计,这是其他钢板和激光切割解决方案无法实现的。同时,由于流动性高,可以铸造成极其复杂多变的形状。
6.自洁性
UHPC产品的自清洁主要有两个原因。一是其自身的致密性,超低的孔隙率可使UHPC产品抵抗化学腐蚀。氯离子的入侵;二是使用UHPC专用保护剂后,实现表面的疏水性和防污能力。