超高性能混凝土剔除粗骨料,限制細(xì)骨料的最大粒徑不大于300um,提高了骨料的均勻性,過優(yōu)化細(xì)骨料的配制,使其密布整個顆??臻g,增大骨科的密實度。摻入硅粉粉煤灰等超細(xì)活性礦物摻合料,使其具有很好的微粉填充效應(yīng),并通過化學(xué)反應(yīng),降低孔隙率,減小孔徑,優(yōu)化內(nèi)容結(jié)構(gòu)。在硬化過程中,通過加壓和熱養(yǎng)護,減小化學(xué)收縮,并將C-S-H轉(zhuǎn)化成托貝莫來石,縫而成為硬硅鈣石,改善材料的微觀結(jié)構(gòu)。添加短而細(xì)的鋼纖維,改善材料延展性
超高性能混凝土(UHPC)具有以下性能特點:
高強度:超高性能混凝土的抗壓強度在100pa~280Mpa之間,大約是C30普通混凝土的5~16倍。
高耐久性:超高性能混凝土以耐久性作為設(shè)計的主要指標(biāo),重點保證耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。
低滲透性:超高性能混凝土具有高致密性和低滲透性,能夠有效防止有害物質(zhì)侵入。
高韌性:超高性能混凝土具有較高的韌性,能夠有效吸收地震等自然災(zāi)害產(chǎn)生的能量,提高建筑物的抗災(zāi)能力。
良好的施工性:超高性能混凝土具有高流動性、高粘聚性、自密實性等特性,方便施工人員進行現(xiàn)場施工。
可持續(xù)性:超高性能混凝土具有高強度、高耐久性和低維護成本等優(yōu)點,可以減少建筑物在使用期間的維修費用,具有可持續(xù)發(fā)展的特性。
總之,超高性能混凝土是一種新型的高性能混凝土,具有高強度、高耐久性、低滲透性、高韌性和良好的施工性等特點,適用于各種惡劣環(huán)境和復(fù)雜工程中,如高層建筑、橋梁、隧道、核電站等。
UHPC超高性能混凝土的性能原理可以歸納為以下幾點:
高強度和超高耐久性:UHPC通過提高組分的細(xì)度與活性,不使用粗骨料,使材料內(nèi)部的缺陷(孔隙與微裂縫)減到最少,以獲得超高強度與高耐久性。其組成材料不同粒徑顆粒以最佳比例形成最緊密堆積,即毫米級顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充,微米級顆粒堆積的間隙由亞微米級顆粒(硅灰)填充。UHPC還使用硅灰和纖維(鋼纖維或復(fù)合有機纖維),水泥用量較大,水膠比很低。
良好的工作性能:UHPC具有很好的自流平性和自密實性,能夠完全填充灌漿部位,實現(xiàn)支座與基礎(chǔ)的緊密接觸,提高支座的承載能力和穩(wěn)定性。
高韌性和抗爆性:UHPC具有高韌性和抗爆性,能夠吸收地震等自然災(zāi)害產(chǎn)生的能量,提高建筑物的抗災(zāi)能力。
可持續(xù)性:UHPC能夠降低建筑能耗,實現(xiàn)安全文明施工,提高建造速度和縮短建筑周期。
綜上所述,UHPC超高性能混凝土的性能原理是通過提高材料組分的細(xì)度與活性,實現(xiàn)顆粒的最緊密堆積,使用高強、高耐久性的原材料,充分發(fā)揮超細(xì)顆粒和經(jīng)仔細(xì)選擇顆粒的化學(xué)和幾何特性,并使這些顆粒通過正確的攪拌、澆筑和養(yǎng)護以達到基體的緊密堆積和超強的分子結(jié)合力。同時,UHPC還具有良好的工作性能、高韌性和抗爆性以及可持續(xù)性等優(yōu)點。