UHPC混凝土,國際上簡稱UHPC,是指抗壓強度在150MPa以上,具有超高韌性和超長耐久性的水泥基復合材料。其中,具代表性的超高性能混凝土材料是活性粉末混凝土(RPC),由法國學者于1993年頭次提出。它主要由硅灰、水泥、減水劑、細骨料和鋼纖維等組成。它是按照至大密實度的原則來構造的,使材料的內部缺陷(氣孔和微裂紋)降低。
UHPC混凝土不含粗骨料,粒徑一般小于1mm,由于密實度高,具有超高的強度和優異的耐久性。研究表明,UHPC混凝土的抗壓強度可達200MPa以上,材料的耐久性可達200年以上。此外,分散在UHPC中的細小鋼纖維可以大大減緩材料中微裂紋的擴展,使材料表現出超高的韌性和延性。
UHPC混凝土是一種高強度、高韌性、高耐久性的工程材料,在工程、海洋工程、核工業、安全防護工程、市政工程等領域具有廣闊的應用前景。試驗證明,其抗折強度是普通C50混凝土的3倍,收縮率降低50%。經過700次凍融循環仍完好無損,因此被稱為“不開裂”混凝土。
UHPC混凝土可視為具有良好耐久性的工程材料。適當增強的UHPC的機械性能接近剛性結構的機械性能,并且具有優異的抗爆性。因此,特別適用于大跨度橋梁、防爆結構(軍事工程、銀行金庫等。)和薄壁結構,以及在高度磨損和腐蝕的環境中。目前,已在一些實際工程中得到應用,如大跨度人行橋、公路鐵路橋、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強板、ATM機保護外殼等。預計應用會越來越多。
UHPC混凝土的性能
1.超高性能混凝土的抗壓強度是傳統混凝土的10倍。拉伸強度約為10mpa。
2.雖然實力令人印象深刻,但它的耐用性卻遠超預期。有類似于硬巖的性質。
3.抗凍融性,600次凍融循環后,UHPC混凝土的材料性能達到100%。
4.氯化物滲透性試驗表明,氯離子遷移率相當低,低于常規混凝土滲透性的10%。
5.有優異的耐磨性,幾乎是普通混凝土的兩倍。
UHPC混凝土包括超高力學性能和超高耐久性兩個方面,是當今世界上先進的水泥基土木工程材料。在橋梁工程要求輕質、高強、快速架設和耐久的背景下,UHPC混凝土因其優異的力學和耐久性能,在橋梁領域將有廣闊的應用前景。