UHPC是具有高強(qiáng)度,低吸水率,強(qiáng)耐久性和耐侵蝕性能的特殊混凝土。目前在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域(區(qū)別于結(jié)構(gòu)領(lǐng)域)使用的UHPC的抗壓強(qiáng)度大于120MPa,抗折強(qiáng)度大于25MPa。雖然UHPC可以達(dá)到很高的抗壓強(qiáng)度,但對(duì)于纖薄建筑構(gòu)件,主要利用的是UHPC的抗折強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中,UHPC基體的高強(qiáng)度通過小摻量的耐聚乙烯醇纖維或鋼纖維進(jìn)一步得到增強(qiáng)和增韌。
UHPC應(yīng)用特性:
高強(qiáng)、防火,抗爆,抗冰雹,抗化學(xué)腐蝕——擁有輕質(zhì)結(jié)構(gòu),無需另加鋼筋等支撐,能夠?qū)崿F(xiàn)更薄界面、更長(zhǎng)跨距,輕質(zhì)優(yōu)雅,更具創(chuàng)新性。
高耐久性——凍融循環(huán)、海洋環(huán)境、硫鋁酸鹽侵蝕、弱酸侵蝕和碳化下,能夠耐受各種有害物質(zhì)滲透到基體內(nèi)部,同時(shí)具有自愈能力,防水效果。
美觀性——實(shí)現(xiàn)建筑的優(yōu)雅造型和豐富的顏色質(zhì)地和效果。
延展性——水泥基材料與金屬纖維和有機(jī)纖維的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的有機(jī)平衡。
可持續(xù)性——特的結(jié)構(gòu)能夠解決環(huán)保問題和降低生命周期成本,如降低建筑成本、模具成本、勞動(dòng)力成本和維修成本等,提高建筑場(chǎng)地的安全性,建造速度和建筑生命周期。
UHPC產(chǎn)品沒有內(nèi)部惡化過程(延遲鈣礬石、碳硫硅鈣石、堿骨料反應(yīng)、未水化熟料膨脹等),表現(xiàn)出對(duì)酸性介質(zhì)的高抵抗力,可以暴露在各種侵蝕環(huán)境下(硫酸鹽、硝酸鹽、海水等)。使用壽命高達(dá)100年。
永葆立面本色——UHPC掛板表面具有很高的光潔度,外界的有害介質(zhì)很難侵入到材料中去,所以板材本身具有很強(qiáng)的自潔能力。
50年內(nèi)免維護(hù),壽命高出其他水泥基產(chǎn)品。調(diào)配出的色彩持久穩(wěn)定,產(chǎn)品色差小,質(zhì)感細(xì)膩,既能保持水泥制品的原始性能,又能大程度的使產(chǎn)品表面質(zhì)感趨于穩(wěn)定。所有UHPC板材,表面都另需涂覆憎水和防污漬產(chǎn)晶品。
UHPC與普通混凝土相比,抗壓強(qiáng)度是其3-6倍,抗折強(qiáng)度是其10倍,耐久性是標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的100倍,且具有的抗 拉性能,體現(xiàn)出韌性,能夠?yàn)槭澜绶秶鷥?nèi)的工程難題提供解決方案。
與GRC相比,除了抗壓強(qiáng)度的差異之外,楊氏模量是其2倍以上。楊氏模量越大,越不容易發(fā)生變形,產(chǎn)品可以做得更薄, 且需要更少的鋼架支撐。
除了物理性能十分之外,UHPC幾乎可以做出任意造型,從平面到鏤空(大鏤空率可達(dá)70%)再到曲面等各種異 形均可制作,能隨意發(fā)揮設(shè)計(jì)師百變創(chuàng)意,而且可以表現(xiàn)不同材料質(zhì)感,讓建筑體現(xiàn)出不同文化底蘊(yùn)。
「性能混凝土」主要以“”三高”著稱:強(qiáng)度高、耐久性高、工作性高。
『強(qiáng)度高』
UHPC高抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到810Mpa,因?yàn)槊總€(gè)國(guó)家的工藝水平有較大差異,對(duì)UHPC低也要求抗壓達(dá)到150Mpa以上, 抗剪力達(dá)到25Mpa以上,且高隔熱、高防水,質(zhì)地細(xì)膩,基本可以隔絕一切有害介質(zhì)。可謂是 擎天白玉柱,架海紫金梁,立扛起一片天。
UHPC是一種高強(qiáng)度,高韌性,孔隙率低的強(qiáng)水泥基材料。其基本配制原理是:通過提高組織成分的細(xì)度與活性,不使用粗骨料,材料內(nèi)部的孔隙與微裂縫減到少,以獲得強(qiáng)度與高耐久性。
UHPC的設(shè)計(jì)理論是大堆積密度理論,其組成材料不同粒徑顆粒以佳比例形成緊密堆積,即毫米級(jí)顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級(jí)顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充;微米級(jí)顆粒堆積的間隙由亞微米級(jí)顆粒(硅灰)填充。