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UHPC性能混凝土 |
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性能混凝土的设计理论是大堆积密度理论(densified particle packing)，其组成材料不同粒径颗粒以佳比例形成紧密堆积，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代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，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”。“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、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堪称耐久性好的工程材料，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。
高耐久性特性：
UHPC性能混凝土冻融循环、海洋环境、硫铝酸盐侵蚀、弱酸侵蚀和碳化下，能够耐受各种有害物质渗透到基体内部，同时具有自愈能力，防水效果。UHPC产品没有内部恶化过程（延迟钙矾石、碳硫硅钙石、碱骨料反应、未水化熟料膨胀等），表现出对酸性介质的高抵抗力，可以暴露在各种侵蚀环境下（盐、硝酸盐、海水等）
UHPC性能混凝土特的结构能够解决环保问题和降低生命周期成本，如降低建筑成本、模具成本、劳动力成本和维修成本等，提高建筑场地的安全性，建造速度和建筑生命周期。另外，UHPC调配出的色彩持久稳定，产差小，质感细腻，既能保持水泥制品的原始性能，又能的使产品表面质感趋于稳定。
UHPC性能混凝土是近年来一种新型材料，不仅强度高、耐久性强，同时还具备低收缩、免蒸养等特点，利用这一材料及基于其开发的UHPC组合桥面技术，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，可解决正交钢桥面疲劳开裂这一世界性难题。蒙华铁路洞庭湖特大桥采用这种UHPC组合桥面，既能降低钢结构疲劳应力，避免钢结构开裂，又可以作为防水层与耐磨层，为钢桥面提供一种””的防护，提升了桥梁结构的整体健康与安全水平。
UHPC性能混凝土适用范围：
1、用于大跨径梁板、限制尺寸构件的制作。
2、制造输油、输气管道，以砼代钢降低生产和运营成本。
3、制造中低核废料贮存容器。
4、领域安防、抗爆工事。
5、各类加固补强工程。
UHPC性能混凝土包装与贮存：
1、UHPC采用珠光膜复合编织袋包装50kg/袋，钢纤维20kg/袋。
2、贮存于阴凉干燥处，保质期6个月。
UHPC性能混凝土的早期度发展快，后期度，用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物，既可保持混土体系的整体性，还可节省成本。
