UHPC較有代表性的定義或需要具備的特性如下:
· 是一種組成材料顆粒的級配達(dá)到佳的水泥基復(fù)合材料;
· 水膠比小于0.25,含有較高比例的微細(xì)短鋼纖維增強材料;
· 抗壓強度不150MPa;具有受拉狀態(tài)的韌性,開裂后仍保持抗拉強度不5MPa(法國要求7MPa);
· 內(nèi)部具有不連通孔結(jié)構(gòu),有很高抵抗氣、液體浸入的能力,與傳統(tǒng)混凝土和混凝土(HPC)相比,耐久性可大幅度提高。
UHPC在上世紀(jì)七十年代末起源于丹麥,八、九十年代在歐洲進行了比較系統(tǒng)深入的研究,并開始在小型工程和制品上應(yīng)用。進入本世紀(jì),在歐美、日韓等許多均將UHPC作為新型、未來的或戰(zhàn)略性工程材料進行研究與發(fā)展,法國和日本了設(shè)計指南。目前,UHPC的配制、生產(chǎn)、施工和預(yù)制技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,結(jié)構(gòu)性能與設(shè)計規(guī)范正處于發(fā)展完善過程,工程結(jié)構(gòu)與制品的應(yīng)用不斷新進展,定期舉辦UHPC/UHPFRC研討會進行學(xué)術(shù)交流。
單純的抗壓強度往往伴隨著“脆性”,并不意味“性能”。UHPC的“力學(xué)性能”更主要體現(xiàn)在抗拉強度(單軸抗拉和彎曲抗拉強度)和高韌性,這依靠加入短纖維來實現(xiàn)。早期使用直徑0.15~0.4mm、長度6~12mm的平直光圓鋼纖維,可將UHPC的抗拉強度提高到30Ma,斷裂能達(dá)到1,500~40,000 N/m(鋼纖維體積含量2%~12%),使UHPC跨入韌性、高韌性材料的行列(斷裂能超過1,000J/m2劃分為韌性材料)。現(xiàn)在,使用異形,特別是扭轉(zhuǎn)形高強鋼纖維,可以進一步提高UHPC的抗拉強度、變形能力、韌性或斷裂能。此外,高強高模的聚乙烯醇(PVA)纖維也用于UHPC的增強與增韌;聚乙烯(PP)纖維用于提高UHPC的耐火能力。
UHPC的材料應(yīng)用范圍十分的廣泛,主要涵蓋建筑領(lǐng)域、景觀領(lǐng)域、橋梁建造、市政管道、道路、鐵路行業(yè)、特殊環(huán)境等。
具有較強的可持續(xù)性,UHPC能夠降低建筑能耗,實現(xiàn)安全文明施工,提高建造速度和縮短建筑周期。
任性能混凝土包括建筑外裝飾幕墻,建筑外圍護結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件,結(jié)構(gòu)加固,隔音樓板,大跨度屋頂,預(yù)制構(gòu)件等。
性能混凝土與普通混凝土、混凝土不同之處在于:不使用粗骨料,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。性能混凝土的組成見表2。
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南岸超細(xì)水泥超細(xì)水泥質(zhì)量可靠,800目超細(xì)水泥
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