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粗骨料
UHPC性能混凝土应选择强度高、吸水性能好、级配好的粗骨料。选用表面粗糙、外形有棱角、针片含量低的硬砂岩、灰岩、花岗岩、玄武岩碎石等,级配符合规范要求。UHPC性能混凝土对强度要求很高,要使粗集料有足够高的强度,一般粗集料的强度应该是混凝土强度的115倍~210倍,或者控制压碎指标值在10℃以上。颗粒尺寸不能超过25mm,在10mm~20mm之间会更好。主要原因是,粗集料粒径越小,其内部缺陷几率越小,与砂浆的粘结面积越大,界面受力越均匀。此外,粗集料还应注意集料粒型、级配、岩种,一般采用连续级配,特别是级配较好、表面粗糙的石灰岩碎石。粗集料的线膨胀系数应尽量小,以大幅度减小温度应力,提高混凝土的体积稳定性。
使用UHPC性能混凝土可以有效减小结构自重。在具有相同抗弯能力的前提下,UHPC结构的重量仅为钢筋混凝土结构的1/2-1/3,几乎与钢结构相近。掺钢纤维的UHPC具有较高的抗拉强度和的韧性,这样就可以避免抗剪钢筋的使用,从而在设计中采用更薄更新颖的截面形式,用于市政工程中的立交桥、过街天桥以及城市轻轨高架桥等工程。
UHPC从提出到现在已有近30年的历史,在理论研究和工程应用方面都取得了一定的突破和进展。伴随着UHPC的开发和应用,混凝土技术将面临一场深刻而广泛的变革。它提出了混凝土结构连同混凝土材料及其配合比的设计从以强度为主向以耐久性(或以所要求性能)为主的转变。转变已经开始,但远没有完成。在各种因素的单作用和综合作用之下的混凝土耐久性以及各种所要求性能,从微观到宏观的研究,从定性到定量的发展,仍有大量复杂且细致的工作待开展。可以预见,UHPC在未来相当长的一段时间内会有广阔的应用前景。
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