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UHPC高性能混凝土原材料组成的起源
- 2019-09-06 -

  超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-High PerformanceConcrete),也称作活性粉末混凝土(RPC,Reactive Powder Concrete),是曩昔三十年中zui具创新性的水泥基工程材料,完成工程材料性能的大跨越。“UHPC高性能混凝土”包含两个方面‘超高’——具有超高的耐久性和超高的力学性能(抗压、抗拉以及高耐性)。

  材料组成的起源

  超高性能混凝土的设计理论是zui大堆积密度理论(densified particle packing),其组成材料不同粒径颗粒以zui佳份额形成zui紧密堆积,即毫米级颗粒(骨料)堆积的空隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充,微米级颗粒堆积的空隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。

  早在1931年,Andressen就建立了zui大堆积密度理论的数学模型。然而,直到上世纪七十年代末,在高效减水剂技能与产品性能大幅度提高的基础上,采用该模型设计制造的di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与现在的UHPC达到根本相同的力学性能,zui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耐性,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,还不便于现浇使用。

  上世纪九十年代,欧洲展开了协作研究项目,世界各地也广泛展开相关研究,这种材料取得一个新称号“活性粉末混凝土,简称RPC”。“超高性能混凝土UHPC”的称号形成于本世纪,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)面世和制造技能的前进,这种材料已具备了一般混凝土的施工性能,甚至能够完成自密实,能够常温维护,已经具备广泛使用的条件。

  UHPC与一般混凝土或高性能混凝土不同的方面包括:不使用粗骨料,有必要使用硅灰和纤维(钢纤维或复合有机纤维),水泥用量较大,水胶比很低。