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uhpc混凝土

uhpc混凝土

    发布时间:2021-10-19

    内容简介:从这组合得知UHPC(Ultra-HighPerformanceconcrete),即超高性能混凝土。超高性能混凝土包括两个方面:超高——具有超高耐久性和机械性能(抗压、抗拉和高韧性)。用普通细粉煤灰代替部分水泥,用玻璃粉代替石英粉,取得了良好的效果。...

UHPC是什么?

UHPC由三部分组成:

UH(Ultra-High),译为最高量级;

P(Performance),指性能、功效;

C(Concrete)是指混凝土。

从这组合得知UHPC(Ultra-HighPerformanceconcrete),即超高性能混凝土。

这种超高体现在三大材料特性:超高耐久性、超高镂空率、超高机械性能(抗压、抗拉、高韧性)。

超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-HighPerformanceconcrete),又称活性粉末混凝土(RPC、ReactivePowderconcrete),是近30年来最具创新性的水泥基工程材料,实现了工程材料性能的巨大飞跃。超高性能混凝土包括两个方面:超高——具有超高耐久性和机械性能(抗压、抗拉和高韧性)。

材料的起源。

最初的UHPC(Densit)在当时(20世纪70年代末)使用了新的原材料——硅灰和萘系高效减水剂,其他都是传统材料;20世纪90年代以RPC为代表的UHPC引入了磨细石英粉,更新为聚丙烯酸系和聚羧酸系超高效减水剂。

在新世纪,UHPC矿物原料的研究涉及纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米碳管、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。到目前为止,硅灰仍然是最实用的矿物材料,因为它具有粒形好(球形)、火山灰活性高、商业供应成熟等优点。使用其它超细矿物材料有助于减少硅灰的消耗。用普通细粉煤灰代替部分水泥,用玻璃粉代替石英粉,取得了良好的效果。UHPC实际应用,抗压强度一般在150~250MPa范围内,粗细骨料一般选用石英、花岗岩、玄武岩等高强度天然岩石。人工骨料,如烧结铝矾土、碳化硅、金属骨料等,强度较高或耐磨性较高。提高UHPC增强纤维增韧效果和效率也取得了很大进展。

目前,UHPC矿物组成材料的本地化和绿色化是大量研发的重点,以降低UHPC的生产配制成本,降低UHPC的碳。重庆大学王冲等实验研究表明,UHPC可以通过常规工艺和材料制备。在他们的实验中,使用最大粒径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、20%石灰石粉),不使用纤维,水胶比0.16。普通实验室搅拌机制备的混凝土坍落度高达268mm,最高抗压强度为90天和365天。东南大学研究制造绿色C200UHPC(C200GRPC),胶凝材料由40%水泥、25%超细矿粉、25%超细粉煤灰和10%硅灰组成,采用4%体积的钢纤维(LF=13mm,df=0.175mm),获得UHPC抗压强度,抗弯强度和断裂能分别超过200MPa、60MPa和3000J/m2。

H.y.i通ter,H.az等细度研究小组,研究20oc标准养护、100oc蒸汽养护7天、高温高压(210oc、2MPa压力)养护8小时、粉煤灰和矿粉替代水泥对UHPC强度的影响,如图1和图2所示。在标准维护条件下,UHPC的7d强度随着粉煤灰和矿粉替代水泥率的增加而降低,但28d和90d强度没有明显变化,这与早期Bache粉煤灰替代水泥试验结果一致。蒸汽或高温高压养护后,无粉煤灰、无矿粉的UHPC强度大大提高;随着粉煤灰替代水泥率的提高,强度呈下降趋势;矿粉替代20%的水泥强度最高,随着替代率的提高,强度降低。粉煤灰和矿粉替代水泥率达到60%,UHPC强度仍能达到很高水平。因此,UHPC的水泥用量可以降低到普通高强度混凝土的水平,即350~550kg/m3。

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