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UHPC高性能混凝土材料组成的起源
- 2019-09-03-

  zui初的UHPC高性能混凝土(即Densit),使用了在当时(七十年代后期)属于新的原材料——硅灰和萘系高效减水剂,其它均为传统材料;九十年代以RPC为代表的UHPC高性能混凝土,引入了磨细石英粉,减水剂则更新换代为聚丙烯酸系和聚羧酸系超高效减水剂。

  进入新世纪,UHPC高性能混凝土矿藏原材料的研究涉及纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米碳管、磨细或分选超细粉煤灰、超细矿粉、超细水泥、稻壳灰、偏高岭土、玻璃粉,等等。至今,有用的zui细矿藏材料仍然是硅灰,因其具有粒形好(球形)、火山灰活性高,以及成熟的商业化供应等长处。使用其它超细矿藏材料,有助于降低硅灰用量。使用一般细度粉煤灰、矿粉代替部分水泥,用玻璃粉代替石英粉,均取得良好效果。

  实际应用的UHPC高性能混凝土,抗压强度一般在150~250MPa规模,粗细骨料一般挑选强度高的天然岩石,如石英、花岗、玄武岩等。更高强度或需要非常高的耐磨性能,可使用人工骨料,如烧结铝矾土、碳化硅、金属骨料等。提高纤维对UHPC高性能混凝土增强增韧的效果与功率,也取得较大发展。

  现在,UHPC高性能混凝土矿藏组成材料的本地化和绿色化,是很多研发工作的重点,以降低UHPC高性能混凝土高性能混凝土的生产制造成本,使UHPC高性能混凝土更低碳。

  重庆大学的王冲等实验研究标明,采用常规的工艺与材料就能够制造UHPC高性能混凝土。他们的实验,使用zui大粒径20mm石灰石粗骨料,细度模数2.3的中砂细骨料,900kg/m3复合胶凝材料(50%水泥、10%硅灰、20%矿粉和20%石灰石粉),不使用纤维,水胶比0.16,用一般的实验室搅拌机,制造出的混凝土坍落度zu高达268mm,zui高抗压强度90天和365天分别到达175.8MPa和182.9MPa。

  东南大学研究制造绿色C200的UHPC高性能混凝土(C200 GRPC),胶凝材料组成为40%水泥、25%超细矿粉、25%超细粉煤灰和10%硅灰,使用4%体积的钢纤维(lf=13mm,df=0.175mm),取得UHPC高性能混凝土抗压强度、抗弯强度和开裂能分别超越200MPa、60MPa和30,000J/m2。