性能混凝土(Ultra-HighPerformance Concrete,简称UHPC),因为一般需掺入钢纤维或高强聚合物纤维,也被称作性能纤维增强混凝土。UHPC不同于传统的高强混凝土(HSC)和钢纤维混凝土(SFRC),也不是传统意义“混凝土(HPC)”的高强化,而是性能指标明确的新品种水泥基结构工程材料。
UHPC较有代表性的定义或需要具备的特性如下:
· 是一种组成材料颗粒的级配达到佳的水泥基复合材料;
· 水胶比小于0.25,含有较高比例的微细短钢纤维增强材料;
· 抗压强度不150MPa;具有受拉状态的韧性,开裂后仍保持抗拉强度不5MPa(法国要求7MPa);
· 内部具有不连通孔结构,有很高抵抗气、液体浸入的能力,与传统混凝土和混凝土(HPC)相比,耐久性可大幅度提高。
上世纪七十年代初的一些试验研究证实,提高水泥净浆的密实度,可以有效提高强度。丹麦学者H.H. Bache教授发展的DSP(Densified System with Ultra-Fine Particles)理论,即:用充分分散的超细颗粒(硅灰)填充在水泥颗粒堆积体系的空隙中,实现颗粒堆积致密化。借助减水剂的分散作用,硅灰颗粒填充占据了水泥颗粒间的空隙即大量原本是水填充的空间,从而大幅度减小固体颗粒堆积的空隙率以及浆体的需水量,DSP体系可以使水胶比降低到0.10~0.20的低水平。使用高强骨料,DSP基体混凝土的抗压强度可以达到280MPa,但脆性非常大;同时使用钢纤维增强增韧(即UHPC),抗压强度可达到400MPa(常温养护)。更进一步,法国使用高压成型和高温高压(压蒸)养护的活性粉末混凝土(RPC),高抗压强度达到了800MPa。
性能混凝土密度大、表面光洁度高、质地细腻,有温润如玉之感,加上其的物理性能,且可塑性,可以实现更多复杂多变的造型。
任性能混凝土高抗压抗弯折(可做悬空屋面)、低收缩、背栓抗拔性能高,同时总重量轻,强度高,无需另加结构支撑,可做大规模板。具有的韧性,实现了抗压强度和抗折强度的有效平衡。
任性能混凝土包括建筑外装饰幕墙,建筑外围护结构、结构构件,结构加固,隔音楼板,大跨度屋顶,预制构件等。
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