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是一种具有力学性能、高韧性、耐久性和优良浇筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通过选用高活性的微细材料,采用紧密积和纤维增强技术配制而成。UHPC的各项性能指标均大幅度优于普通混凝土。
开放于2019年的卡塔尔博物馆,以“沙漠玫瑰”这一特的自然意向为设计灵感,垂直结构起主要的承重结构,支撑起一片交错的圆盘,未来感十足。让·努维尔利用UHPC的力学性能,将悬挑夸张的圆盘作为热带沙漠环境主要的遮阳系统,创造了融合建筑、室外、感官一体化的特体验。
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。
杭州余杭大剧院是我国建筑中对UHPC应用的例,建筑整体采用“框剪+型钢砼(混凝土)”的结构形式,满足冰面开裂的设计灵感,建筑浑然一体具有强的视觉效果。UHPC 表面细腻,为后期的维护也提供了诸多的便利。
UHPC构件与其他混凝土相比,在原材料选择方面有很大不同。主要表现为以下几个方面:
1、胶凝材料方面:UHPC水胶比很低,一般在0.14-0.27之间,水泥用量较大,一般在700-1010Kg/m3左右;使用颗粒粒径较小。传统减水剂由于技术性能的局限性,越来越不能满足工程需要,而聚羧酸减水剂作为备受关注的新一代高性能减水剂,使水胶比的获得成为了现实。
2、骨料方面:UHPC不使用粗骨料,同时在细骨料方面选取与浆体力学性质相近的石英砂。这样,没有粗骨料的骨架限制作用,可以大幅度减少由于收缩导致的浆体与骨料界面间的孔隙及微裂缝。
3、外加剂方面:UHPC能获得的水胶比及孔隙率,离不开混凝土外加剂技术的支持。传统减水剂由于技术性能的局限性,越来越不能满足工程需要,而聚羧酸减水剂作为备受关注的新一代高性能减水剂,使水胶比的获得成为了现实。
除了以上几个方面外,UHPC在配制过程中还必须要加入纤维,如钢纤维或复合有机纤维等,主要是作为增强、增韧和抗裂材料。
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