通州UHPC性能混凝土,钢纤维混凝土

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通州UHPC性能混凝土,钢纤维混凝土

UHPC现已用于海洋石油平台的钢结构的外保护层，可大大提高水位变动区的支柱的使用寿命。

UHPC的早期度发展快，后期度，用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物，既可保持混土体系的整体性，还可降低成本。

UHPC强度高，抗冲击性能好，可用于工程的防护结构，也可用于需要高承载力的特殊结构。

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UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出，利用这一特点可把UHPC用作建筑物的外装饰材料。

性能混凝土的设计理论是大堆积密度理论(densified particle packing)，其组成材料不同粒径颗粒以佳比例形成紧密堆积，即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。早在1931年，Andressen就建立了大堆积密度理论的数学模型。然而，直到上世纪七十年代末，在减水剂技术与产品性能大幅度提高的基础上，采用该模型设计配制的代性能混凝土才在丹麦奥尔堡Cement og Beton Laboratiet(水泥与混凝土试验室)诞生，称作CRC(Compact Reinforced Composite，密实增强复合材料)。CRC与目前的UHPC达到基本相同的力学性能，高抗压强度超过400MPa，使用烧结铝矾土作骨料，同时使用钢纤维提高材料的韧性，所以称作“复合材料”。受到当时减水剂性能的限制，CRC或早期UHPC比较粘滞，振捣密实较困难，还不便于现浇应用。上世纪九十年代，欧洲开展了合作研究项目，世界各地也广泛开展相关研究，这种材料获得一个新名称“活性粉末混凝土，简称RPC”。“性能混凝土UHPC”的名称形成于本世纪，因为与早期的CRC或RPC相比，随着设计理论的完善、效减水剂(聚羧酸系)问世和配制技术的进步，这种材料已具备了普通混凝土的施工性能，甚至可以实现自密实，可以常温养护，已经具备广泛应用的条件。

UHPC堪称耐久性好的工程材料，适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构，同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构(军事工程、银行金库等)和薄壁结构，以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。目前，UHPC已经在一些实际工程中应用，如大跨径人行天桥、公路铁路桥梁(实例见表3)、薄壁筒仓、核废料罐、钢索锚固加强板、ATM机保护壳，等等。可以预计，还会有越来越多的应用。

性能混凝土预应力受弯构件拥有接近于钢材的强重比，结构极轻的同时还具有的刚度，跨越能力进一步增加，可替代工业厂房的钢屋架和高层、层建筑的上部钢结构。

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。

为便于UHPC的结构设计及推广应用，过去10多年中，法国、日本、美国、瑞士、中国等相继已制定并颁布了UHPC材料及结构设计的技术规程及指南。
我国《活性粉末混凝土》国家标准
我国于2015年颁布了《活性粉末混凝土》（GB/T31387-2015）国家标准，规定了活性粉末混凝土的术语和定义，分类、性能等级及标记，原材料，配合比设计，制备与运输，养护，试验方法，检验规则。

2002年法国土木工程协会（AFGC）与土木结构设计管理局（SETRA）率先颁布了UHPC暂行设计指南《Ultra-HighPerformance Fibre Reinforced Concrete - Interim Recommendations》，成为早相对完善的UHPC 结构设计依据；经过10年的应用，根据新研究进行和工程应用经验进行修订和完善，于2013年颁布了指南的修订版。该指南主要包括三部分：部分涉及UHPC力学特性、浇筑程序、建造与完工的检测验收方法，包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、热膨胀系数、徐变收缩特性和抗冲击特性，还给出了配合比设计、搅拌程序、浇筑方法及材性试验方法；第二部分阐述UHPC结构设计与分析方法，uhpc性能混凝土基于欧洲规范、法国预应力及普通混凝土设计规范，对构件正常使用极限状态、承载能力极限状态下抗弯、抗剪及抗扭设计等进行了规定；第三部分针对UHPC结构的耐久性设计，涉及孔隙率、氧气渗透、氯离子扩散、氢氧化钙含量、掺合料的稳定性、水化延迟、钢纤维腐蚀和聚合纤维的耐久性。