UHPC較有代表性的定義或需要具備的特性如下:
· 是一種組成材料顆粒的級配達到佳的水泥基復合材料;
· 水膠比小于0.25,含有較高比例的微細短鋼纖維增強材料;
· 抗壓強度不150MPa;具有受拉狀態(tài)的韌性,開裂后仍保持抗拉強度不5MPa(法國要求7MPa);
· 內部具有不連通孔結構,有很高抵抗氣、液體浸入的能力,與傳統(tǒng)混凝土和混凝土(HPC)相比,耐久性可大幅度提高。
上世紀七十年代初的一些試驗研究證實,提高水泥凈漿的密實度,可以有效提高強度。丹麥學者H.H. Bache教授發(fā)展的DSP(Densified System with Ultra-Fine Particles)理論,即:用充分分散的超細顆粒(硅灰)填充在水泥顆粒堆積體系的空隙中,實現顆粒堆積致密化。借助減水劑的分散作用,硅灰顆粒填充占據了水泥顆粒間的空隙即大量原本是水填充的空間,從而大幅度減小固體顆粒堆積的空隙率以及漿體的需水量,DSP體系可以使水膠比降低到0.10~0.20的低水平。使用高強骨料,DSP基體混凝土的抗壓強度可以達到280MPa,但脆性非常大;同時使用鋼纖維增強增韌(即UHPC),抗壓強度可達到400MPa(常溫養(yǎng)護)。更進一步,法國使用高壓成型和高溫高壓(壓蒸)養(yǎng)護的活性粉末混凝土(RPC),高抗壓強度達到了800MPa。
性能混凝土(簡稱UHPC),是指一種具有力學性能、高韌性、耐久性和優(yōu)良澆筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通過選用高活性的微細材料,采用緊密積和纖維增強技術配制而成。
性能混凝土密度大、表面光潔度高、質地細膩,有溫潤如玉之感,加上其的物理性能,且可塑性,可以實現更多復雜多變的造型。
性能混凝土廣泛應用于橋梁、隧道、高層建筑、水利工程等領域,能夠提供更安全、耐久和可靠的結構。此外,性能混凝土還可以用于制造特殊構件,如梁、板、柱等,具有出色的抗震性能和結構效益。隨著技術的不斷進步,性能混凝土將在未來的建筑領域發(fā)揮更重要的作用。
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根據性能混凝土特性及已成功實施的工程實例,結合上海軌道交通工程建設的需求,如橋梁改造特別是橋面系工程、預制樓梯工程、隧道疏散平臺板、車站上排熱風道板等,進行有針對性的性能混凝土應用研究,并進行經濟性分析,可為新材料在重大工程中的應用奠定基礎。性能混凝土的應用將促進城市軌道交通建設工程向預制裝配式發(fā)展。
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