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超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete),简称UHPC,国际上系指抗压强度在150MPa以上,并具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称。其中,最具代表性的超高性能混凝土材料为活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete),最早由法国学者于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,依照最大密实度原理构建,从而可使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减至最少。

UHPC超高性能混凝土的强度比钢材强度还高吗?没有。UHPC是纤维增强增韧的水泥基复合材料,还可以进一步用钢筋增强。与其他材料相比,需要明确UHPC的增强增韧状态:

1、混凝土材料的抗拉强度与抗压强度的比值(以下简称拉压比)随其抗压强度的增长而几乎呈直线下降。C10混凝土拉压比约为1/10,C80的则可下降到约1/18。UHPC基体(未掺用钢纤维时)即超高强混凝土,脆性非常大(因材料抗拉强度/抗压强度比值很低而使构件延性比很低),无法与韧性材料如钢材相比。
2、随钢纤维强度提高、掺量增大和尺寸、形状优化,以及基体强度的提高,UHPC成为韧性或高韧性材料,抗拉强度大幅度提高(远远高于其他的各种水泥基材料),但比钢材抗拉强度还是要低约一个数量级。

3、钢筋增强UHPC(也被称作CRC、HRUHPC或R-UHPFRC),以及预应力高强钢筋UHPC的抗拉、抗弯强度可比传统高强钢筋混凝土的高出2个数量级,比较接近高强韧性钢材的强度。需要注意的是,UHPC作为复合材料或结构达到如此高强度,依靠的是钢材—钢纤维和钢筋的强度,因此,UHPC的本征强度不可能超过钢材。
4、与钢材相比,UHPC在强度方面并没有优势,其优势主要是与传统的钢筋混凝土或钢纤维增强的钢筋混凝土相比,因表观密度(容重)相对较低,使构件比强度(强度/质量比)和比刚度(刚度/质量比)可以达到并超过钢材的水平,而且因具有一定的应变硬化的能力,可大大提高构件的延性比,适合建造轻质高强、高韧性的结构。

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