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超高性能混凝土,也称作活性粉末混凝土,简称UHPC。是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料,实现工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”包含两个方面具有超高的耐久性和超高的力学性能抗压、抗拉以及高韧性。是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料。

作为一种全新的材料,由于强度极高,在承受相同荷载的前提下,UHPC可以有效减小截面,降低自重。在承担同样的载荷方面,UHPC结构的重量仅为钢筋混凝土结构的1/3,几乎与钢结构相近。相比于抗压强度是15-55MPa的普通混凝土,UHPC的“门槛”是抗压强度必须高于150MPa。这个抗压强度只是UHPC的起点,目前国际上的UHPC材料抗压强度可达到约230MPa。

超高性能混凝土基本原料

UHPC基本原料主要有水泥、硅灰、超高效减水剂、细骨料和钢纤维。

基于颗粒紧密堆积理论、水泥水化理论、以及随机纤维相交理论等,通过计算得到最佳的颗粒级配和钢纤维尺寸以及掺量,使混凝土内部达到极高的密实度,极细微的孔径。

可以说,UHPC是世界上第一种完全基于基础理论推导而设计出的一种新材料。

超高性混凝土材料

超高性能混凝土材料的特性

具有超高耐久性

UHPC的特殊配方可以把材料分子有规律的排列从而使产品有极低的穿透性和极高的耐久性。这使材料在极端环境下如潮湿,冰冷,冰雹,海边,化学厂区有着良好的性能。

具有自愈能力

UHPC的钢筋微纤维的低孔隙度可以防止腐蚀和氧化。微裂缝能重新愈合是由UHPC的自愈性能,利用空气中的湿度进一步水化反应。因此它能够保持其初始强度甚至在高侵蚀的环境中也能使用。

优越的工作性能

UHPC可抵御外力和自然环境的破坏如摩擦,火,冻融,冰雹,且有着高效防水性能,这使它成为一种高效的外部隔热材料。它的耐久性与极低的维护需求符合了更好的生命周期评估。

独特的装饰性能

UHPC的产品表面具有很高的光洁度,外界的有害介质很难,耐污性侵入到UHPC中去,所以本身自洁能力很强。外表喷涂的材料耐污及耐久性差,而且产品中的着色剂等组分也不易向外析出。

混凝土

超高性能混凝土施工工艺

施工工艺:

由于超高性能混凝土价格较昂贵,适用于表面材料,而内部主体结构仍采用常规的普通混凝土。超高性能混凝土通常为预制构件,其安装也通过预制构件与建筑主体形成连接固定。

UHPC挂板安装简单快捷,可采用预埋背栓或明孔两种方法,由于UHPC的超高抗弯强度,安装连接点可以大大简化。不需要向玻璃幕墙等采用吊挂方式。

UHPC被国外的设计师争相使用,随着我国建筑业的发展,越来越注重建筑的个性化设计,建筑也越来越成为一种艺术学问。

建筑材料

超高性能混凝土运用领域

在应用的过程中可以很好地摆脱传统混凝土的限制,使用少的材料,占用更少的空间,设计建造出形态更加惊人的建筑结构。UHPC堪称耐久性最好的工程材料,适当配筋力学性能接近钢结构,具有优良的耐磨、抗爆性能。

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已经在国外有了广泛应用,如大跨径人行天桥、公路铁路桥梁、薄壁筒仓、核废料罐、钢索锚固加强板、ATM机保护壳等等。最早将UHPC付诸用的是桥梁,1997年加拿大魁北克省建成了第一座UHPC桥—Sherbrooke桥,跨度为66米。

UHPC

 

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建筑材料
UHPC
超高性能混凝土

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