UHPC是具有超高強(qiáng)度,超低吸水率,超強(qiáng)耐久性和耐侵蝕性能的特殊混凝土。目前在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域(區(qū)別于結(jié)構(gòu)領(lǐng)域)使用的UHPC的抗壓強(qiáng)度大于120MPa,抗折強(qiáng)度大于25MPa。雖然UHPC可以達(dá)到很高的抗壓強(qiáng)度,但對(duì)于纖薄建筑構(gòu)件,主要利用的是UHPC的抗折強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中,UHPC基體的超高強(qiáng)度通過小摻量的耐聚乙烯醇纖維或鋼纖維進(jìn)一步得到增強(qiáng)和增韌。
UHPC優(yōu)勢(shì):
1、抗壓性能。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(qiáng)度與高耐久性。UHPC產(chǎn)品的強(qiáng)度比傳統(tǒng)混凝土高6~8倍。壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明,在達(dá)到最大應(yīng)力前材料性能表現(xiàn)為線性,在此階段材料沒有任何損傷。
2、抗彎性能。摻入2%金屬纖維,使每方混凝土含五千萬根纖維,纖維具有吸收變形的能力。當(dāng)材料彎曲開裂時(shí)就會(huì)表現(xiàn)出優(yōu)異的延展性,應(yīng)力區(qū)域出現(xiàn)很多裂縫但不至于整體斷裂。
3、耐久性。UHPC產(chǎn)品的微結(jié)構(gòu)是密閉的,這使它具有的性、抗腐蝕性和抗化學(xué)侵蝕性,是一種具有超高性能的耐久材料。UHPC產(chǎn)品可在嚴(yán)重侵蝕環(huán)境條件下使用而不被破壞,如鹽、酸性溶液和海水等,并具有自愈性。
4、美觀性。UHPC的高密實(shí)性與良好的工作性能,使其與模板相接觸的表面具有很高的光潔度,外界的有害介質(zhì)很難侵入到UHPC中去,而且UHPC中的著色劑等組分也不易向外析出,利用這一特點(diǎn)可復(fù)制模具的表面和幾何圖案,把UHPC用作建筑物的外裝飾材料。
5、可塑性。不同于其他混凝土,UHPC產(chǎn)品可以用于制造各種曲率的異形板和鏤空率50%以上的大型面板。UHPC產(chǎn)品還能將光影元素融入到設(shè)計(jì)中,這是其他鋼板、激光切割解決方案所不可能實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),由于具有高度的流動(dòng)性,它能被澆鑄成極度復(fù)雜、多變的造型。
6、自潔性。UHPC產(chǎn)品的自清潔性主要基于兩方面原因。一是自身致密的密實(shí)度,超低的孔隙率可以讓UHPC產(chǎn)品抵抗化學(xué)腐蝕、氯離子的侵入;二是使用針對(duì)UHPC的防護(hù)劑后,實(shí)現(xiàn)表面的憎水性和防污漬能力。
UHPC超高性能混凝土的特點(diǎn)主要包括:
強(qiáng)度出眾:UHPC具有比傳統(tǒng)混凝土更高的強(qiáng)度和韌性,其抗壓強(qiáng)度可達(dá)150MPa以上,抗拉強(qiáng)度高于10MPa。
密實(shí)耐久:UHPC的微觀結(jié)構(gòu)致密均勻,顆粒間的空隙極小,因此具有很好的耐久性和抗?jié)B透能力。
精細(xì)質(zhì)感:UHPC提供了一種光滑細(xì)膩的表面,適用于多種復(fù)雜的設(shè)計(jì)和造型1。
外觀優(yōu)美:UHPC可以實(shí)現(xiàn)任何表面的復(fù)制,并且具備良好的可塑性,適合用于各種建筑美學(xué)設(shè)計(jì)。
自清潔性:由于其材質(zhì)緊密且憎水,UHPC具有自潔的能力2。
相較于普通混凝土,UHPC超高性能混凝土具有強(qiáng)度高、韌性好、耐久性強(qiáng)、抗裂性好等特點(diǎn),可以滿足更為苛刻的工程需求。