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uhpc材料组成

作者: 发布时间:2022-07-08 09:06:42点击:14

信息摘要: uhpc材料组成UHPC(超高性能混凝土)实现了水泥基材料性能的跨越式进步,具有高强度、高韧性和高耐久性,适用于提升部分水泥产品和工程结构的性能和使用寿命,创造和开发新产品或新...

UHPC(超高性能混凝土)实现了水泥基材料性能的跨越式进步,具有高强度、高韧性和高耐久性,适用于提升部分水泥产品和工程结构的性能和使用寿命,创造和开发新产品或新结构,是当前和未来的重要工程材料。从发明(1979年申请项发明专利和篇论文)到今年,UHPC研究与应用经历了40年。进入本世纪,UHPC它是水泥基材料和应用创新发展中更具活力的领域。现已成为工业生产和商业供应的工程材料。产品类型和应用领域不断扩大。设计方法、施工技术和标准正处于发展、建立和完善的过程中。国际上,欧洲UHPC技术相对成熟,北美、日本、韩国、马来西亚、中国等都在积极发展UHPC技术体系。中国占世界水泥产量和用量的一半以上,拥有巨大的水泥产量和用量。UHPC开发创新空间和潜在应用市场。

上世纪70年代初的一些实验研究证实,提升水泥净浆的密实度可以有效提升强度。丹麦学者H.H.Bache教授发展的DSP(DensifiedSystemwithultra-fineParticles)理论是:在水泥颗粒堆积系统的缝隙中填充完全分散的超细颗粒(硅灰),实现颗粒堆积的致密化,见图1。借助高效减水剂的分散作用,硅灰颗粒填充占据了水泥颗粒之间的空隙,即大量原本是水填充的空间,从而大大降低了固体颗粒堆积的空隙率和浆体的需水量。DSP该系统可将水胶比降低到0.10~0.20的超低水平。使用高强骨料,DSP基体混凝土的抗压强度可达280MPa,但是脆性很大;同时使用钢纤维增强增韧(即(即)UHPC),抗压强度可达4000MPa(常温养护)。后来,法国采用高压成型和高温高压(压蒸)养护活性粉末混凝土(RPC),更高抗压强度达到800MPa。

图1:水泥净浆、超塑化水泥净浆、DSP系统的密实度

示意图

高密实的DSP基体与钢纤维界面的密实度也很高,界面的粘结强度得到了很大的提升,使得钢纤维在DSP充分发挥基体的抗拉、抗弯、抗裂和增韧作用。

用DSP超高强度混凝土的理论配制是混凝土技术的重大突破。同时也出现了。MDF水泥(MacroDefectFree,宏观无缺陷水泥,用聚合物填充水泥浆的孔隙和裂缝),SIFCON(SlurryInfiltratedFibreConcrete,预填钢纤维灌注水泥细砂浆的混凝土)也可以获得较高的材料强度和韧性,但前者需要滚动或挤压成型,后者难以形成钢纤维的三维堆积,在应用中受到很大限制,只能用于制造小产品。DSP理论实现更高的密实度,只需选择合适的优质原材料,优化配合比,不需要使用特殊的工艺方法,采用传统的搅拌设备和振动密实方法,即可生产成型。因此,基于DSP理论配制的UHPC,快速进入实际阶段。

如今,已经能够配制自密实UHPC,预制产品和现场浇筑更方便。虽然现在准备好了。UHPC技术方法和材料的使用多样化,但基本原则没有改变,即颗粒组成和配合比应更大化密度。

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