专业的GRC共享平台

国内GRC一站式解决方案服务商

  • 当前位置 : 首页   >  新闻资讯   >  行业新闻
  • 纤维复合材料家族揭秘UHPC超高性能混凝土

    2020-10-14 18:15来源:UHPC超高性能混凝土编辑:砼艺云

         纤维复合材料家族揭秘(一)


    UHPC超高性能混凝土

    超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete),有活性粉末混凝土(RPC,Reactive Powder Concrete),有注浆纤维混凝土(SIFCON,Slurry Impregnated Reinforced Concrete),有压密配筋复合材料(CRC,Compacted Reinforced Composites),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

    米兰世博会意大利馆

    建筑是凝固的文化,如何用建筑来承载音乐和艺术的可感可触,UHPC就脱颖而出,充分实现建筑师和设计师为各种应用创造复杂的肌理、表面和造型成为专为建筑应用设计和开发的一种理想新型复合建材。

    实际应用中,UHPC是矩阵分布超高性能矿物分子与有机纤维、金属纤维、不锈钢纤维或玻璃增强纤维的组合可以提供出色的强度、延展性和耐久性,同时缩小尺寸。利用UHPC做成的许多建筑部件非常薄,几乎无需传统的加强本身就具备优异的建材结构性能。

     

     

    超高性能混凝土施工中,强度高、耐久性强,同时还具备低收缩、免蒸养等便利特点。已经成功应用于公路桥、城市桥及各类桥梁的修补加固工程,可彻底解决正交异性钢桥面疲劳开裂这一世界性难题

    “超高性能混凝土”包含两个方面‘超高’——超高的耐久性和超高的力学性能(详见表1-普通混凝土、高性能混凝土和超高性能混凝土的性能对比):

    性能参数

    1:普通混凝土、高性能混凝土和超高性能混凝土材料性能对比

    超高性能混凝土的设计理论是最大堆积密度理论(densified particle packing),其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积,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就建立了最大堆积密度理论的数学模型。然而,直到上世纪七十年代末,在高效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第一代超高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,最高抗压强度超过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”。受到当时高效减水剂性能的限制,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”。“超高性能混凝土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、超高效减水剂(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与普通混凝土或高性能混凝土不同的方面包括:不使用粗骨料,必须使用硅灰和纤维(钢纤维或复合有机纤维),水泥用量较大,水胶比很低。UHPC的组成见表2。

    2:超高性能混凝土UHPC(钢纤维)基本组成

     

    UHPC堪称耐久性最好的工程材料,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。

    3:法国第一座UHPC(钢纤维)公路桥梁混凝土组成和性能



     

    注:部分内容来自网络


    标签: UHPC
    上一篇:   技术篇 | 南京青奥会议中心项目 GRC幕墙工艺分析
    下一篇:   没有数据

    如果觉得我的文章对您有用,请随意赞赏。您的支持将鼓励我们做更好!

     相关推荐

    点击查看更多

    网友评论

    文明上网理性发言,请遵守新闻评论协议 0条评论
    客服电话:189-3052-5953
    服务时间:工作日8:30-18:00