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%
所谓的性能混凝土(ULTRA-HIGH PERFORMANCE CONCRETE),简称UHPC,在国际上是指那种抗压强度在150MPA以上,并且具有韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称。其中,更具代表性的性能混凝土材料为活性粉末混凝土RPC,早期由法国学者于1993年提出,主要由硅灰、水泥、减水剂、细骨料及钢纤维等材料组成,依照更大密实度原理构建,从而可使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减至更少。
UHPC表面效果
色彩:UHPC具有多种色彩、纹理和形状可供选择,可以提供丰富多彩的设计方案可保留矿物本性色彩持久不褪色。
肌理:采用高强度细骨料以及纤维增强材料,能限度地地复制出种子造型和材质、纹理,可作出粗糙或喷砂的表面效果。
一般来说,UHPC如果想达到比较高的强度,便需要一定的高温高压热养护作为必要条件,另一方面钢纤维在搅拌过程中容易结团,需要大型的搅拌设备。而这些对于现场浇筑的施工条件来说基本很难达到。这也导致了UHPC大多是需要在工厂提前制备完成的预制件。
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。
既然UHPC是性能混凝土,那它的性能究竟可以达到多高?以混凝土主要的抗压性能来看,普通混凝土的抗压强度差不多在15Mpa-30Mpa(每平方米可受力20-30吨),而我们日常生活中硬度很高的生铁,抗压强度一般在200Mpa (每平方可受力200吨),据说UHPC抗压强度却可以达到810Mpa(每平方米可受力810吨)。可以说普通混凝土在UHPC面前都是“战五渣”。
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