抗压强度(MPa)120-180
断裂能(kN·m/m)10-40
圆柱劈裂抗拉强度(MPa)4.5-24
抗冻融性能100%耐久
吸水率<5%
UHPC 的配合比设计遵循紧密堆积密度理论,水泥用量大(高于700kg/m3),水灰比小(0.14~0.2),所以其孔结构致密,抗压强度及耐久性好。因此, UHPC 的使用不仅可以减小构件截面尺寸从而减小自重和建筑利用空间,还可用于严酷环境下的土木工程的建造 。相比普通混凝土建筑,UHPC 建筑使用寿命长,能减少建筑物在使用期间的维修费用。因此,UHPC 被认为是一种可持续发展的混凝土材料。
UHPC具有以下优点
一、UHPC的耐污性
UHPC产品的耐污性主要基于两方面原因。一是自身致密的密实度,的孔隙率可以让UHPC产品抵抗污渍、化学腐蚀。氯离子的侵入;二是使用针对UHPC用防护剂,实现表面的憎水性,强化抗污渍能力。
二、UHPC的美观性
UHPC的高密实性与良好的工作性能,使其与模板相接触的表面具有很高的光洁度,外界的有害介质很难侵入到UHPC中去,而且UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出,利用这一特点可复制模具的表面和几何图案,把UHPC用作建筑物的外装饰材料。
三、UHPC可塑性
UHPC不同于其他混凝土,可以用于制造各种曲率的异形板和镂空率50%以上的大型面板。同时,由于具有高度的流动性,它能被浇铸成度复杂、多变的造型。除了物理性能优越之外,UHPC几乎可以做出任意造型,从平面到镂空再到曲面等各种异形均可制作,因此备受设计师的青睐。
四、UHPC的优异耐久、耐候性
UHPC产品的微结构是密闭的,这使它具有的耐磨性、抗腐蚀性和抗化学侵蚀性,是一种具有性能的耐久材料。UHPC产品可在严重侵蚀环境条件下使用而不被破坏,如硫酸盐、酸性溶液和海水等,并具有自愈性。
在某些情况下,UHPC结构或构件需要同时承担结构性荷载并实现较高的建筑装饰效果,这类应用既需要满足较高的力学性能,进行详细地结构受力分析和计算,满足结构上的和可行性,同时还要求建筑设计与结构设计的充分融合及相互适应,对构件制作过程中的模具制作,浇筑,养护工艺都有较高的要求,以确保满足建筑装饰效果。这类应用可以称之为UHPC装饰与结构一体化应用。
UHPC材料特性
(1)具有耐久性:UHPC的配方可以把材料分子有规律的排列从而使产品有低的穿透性和高的耐久性。
(2)具有自愈能力:UHPC的钢筋微纤维的低孔隙度可以防止腐蚀和氧化。损坏时,UHPC能 ”再生”。微裂缝能重新愈合是由UHPC的自愈性能,利用空气中的湿度进一步水化反应。
(3)优越的工作性能:可抵御外力和自然环境的破坏如摩擦,火,冻融,冰雹,且有着防水性能,这使它成为一种的外部隔热材料。
(4)特的装饰性能:产品表面具有很高的光洁度,外界的有害介质很难侵入到UHPC中去,所以本身自洁能力很强。
UHPC究竟能达到怎样的“高”性能呢?
1、耐久性高。正如上段文字所述,UHPC的配方是将材料分子进行有规律的排列从而使产品有很高的耐久性和很低的穿透性。这使材料潮湿、海边、冰雹、化学厂区等端环境下依然有着良好的性能。
2、自愈能力高。UHPC中添加了短而细的钢筋微纤维,它低孔隙度可以防止腐蚀和氧化,并能在损坏时“再生”。这是传说中的UHPC的“自愈能力”,它自愈的原理是利用空气中的湿度进一步水化反应,因此能够保持其初始强度甚至在端环境中也能被使用。
3、装饰性能高。UHPC的产品表面光洁度高,外界的有害介质很难侵入到产品中去,所以本身自洁能力很强。产品中采用添加矿物色粉调配出长久的纯色或混色的效果。而且产品中的着色剂等组分也不易向外析出。镂空或实心的均可制作,装饰效果非常好。
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