任性能混凝土高抗壓抗彎折(可做懸空屋面)、低收縮、背栓抗拔性能高,同時總重量輕,強度高,無需另加結構支撐,可做大規(guī)模板。具有的韌性,實現了抗壓強度和抗折強度的有效平衡。
UHPC的材料應用范圍十分的廣泛,主要涵蓋建筑領域、景觀領域、橋梁建造、市政管道、道路、鐵路行業(yè)、特殊環(huán)境等。 具有較強的可持續(xù)性,UHPC能夠降低建筑能耗,實現安全文明施工,提高建造速度和縮短建筑周期。
任性能混凝土包括建筑外裝飾幕墻,建筑外圍護結構、結構構件,結構加固,隔音樓板,大跨度屋頂,預制構件等。
性能混凝土廣泛應用于橋梁、隧道、高層建筑、水利工程等領域,能夠提供更安全、耐久和可靠的結構。此外,性能混凝土還可以用于制造特殊構件,如梁、板、柱等,具有出色的抗震性能和結構效益。隨著技術的不斷進步,性能混凝土將在未來的建筑領域發(fā)揮更重要的作用。
目前,性能混凝土已經在實際工程中得到應用,如大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強板、ATM機保護殼等??梢灶A計,未來性能混凝土會有越來越多的應用。圖1為性能混凝土構件及試驗。
UHPC中的 UH是詞組(Ultra-High)的縮寫,是指高量級P( Performance)的單詞意思是性能、功效C指的是混凝土(Concrete)UHPC便是指「性能混凝土」(Ultra-High Performance Concrete)
既然UHPC是性能混凝土,那它的性能究竟可以達到多高?以混凝土主要的抗壓性能來看,普通混凝土的抗壓強度差不多在15Mpa-30Mpa,而我們日常生活中硬度很高的生鐵,抗壓強度一般在200Mpa,據說UHPC抗壓強度高卻可以達到810Mpa可以說普通混凝土在UHPC面前都是“戰(zhàn)五渣”。
傳統(tǒng)混凝土一般是由水泥、摻合料、砂石、水等成分按一定比例進行配制,經過攪拌和在一定的養(yǎng)護之后便形成以骨料(砂石)和水泥漿為主的水泥基復合材料。但傳統(tǒng)混凝土的骨料與水泥漿在物理和力學性能上,有較大的差異,主要受以下三個方面的制約:水泥漿含水在高溫或低溫熱脹冷縮的作用先,骨料和水泥漿之間天然便會產生縫隙。第二以砂石為主的骨料硬度不高且體積較大在外力的用下會使縫隙進一步放大,一般來說骨料的體積越大裂縫越大。第三傳統(tǒng)混凝土在攪拌過程粗糙,使得起支撐作用的骨料在水泥漿的分布并沒有很均勻且孔隙率比較高,大大降低混凝土的抗壓能力。
上世紀70年代丹麥人通過在混凝土加入減水劑和超細粉末等方式使混凝土的強度提升。減水劑使得混凝土中的水分含量大幅度降低。超細粉末粉末作為摻合料加入到混凝土的配料中去,通過充分的攪拌以此來有效減少骨料之間的縫隙并大限度得減少混合空氣的質量,提高材料的密實度。
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