超高性能混凝土(UHPC)是一種高度先進(jìn)的材料,具有超**度、超高耐久性和優(yōu)異的抗疲勞性能。這些特性使其成為許多應(yīng)用的理想選擇,包括建筑、橋梁、隧道和海洋結(jié)構(gòu)。
UHPC 可以用于建造各種類(lèi)型的建筑結(jié)構(gòu),包括高層建筑、醫(yī)院、學(xué)校和商業(yè)建筑。與傳統(tǒng)的混凝土相比,UHPC 具有更高的強(qiáng)度和耐久性,可以減少結(jié)構(gòu)的重量和尺寸。這有助于降低建筑成本,同時(shí)提高結(jié)構(gòu)的性能和安全性。
UHPC 可以用于建造各種類(lèi)型的橋梁,包括高速公路橋、鐵路橋和人行天橋。與傳統(tǒng)的混凝土相比,UHPC 具有更高的強(qiáng)度和耐久性,可以減少橋梁的結(jié)構(gòu)尺寸和重量。這有助于降低橋梁的造價(jià),同時(shí)提高橋梁的承載能力和安全性。 細(xì)節(jié)之處見(jiàn)真章,UHPC混凝土的設(shè)計(jì)理念注重每一個(gè)細(xì)節(jié),體現(xiàn)品質(zhì)。四川選擇中構(gòu)智配高鐵蓋板
UHPC混凝土在力學(xué)性能方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在抗壓方面。雖然鋼纖維含量和養(yǎng)護(hù)條件對(duì)其強(qiáng)度有影響,但其極限抗壓強(qiáng)度基本可以保持在100MPa以上。試驗(yàn)的UHPC單軸抗壓強(qiáng)度可達(dá)176.9MPa,與數(shù)值模擬分析結(jié)果一致[7-8]。許多研究積極探索符合區(qū)域條件的UHPC匹配方案。在我國(guó),加入粗集料的極限抗壓強(qiáng)度已達(dá)到170.3MPa。影響UHPC抗壓強(qiáng)度的主要因素有蒸汽壓力條件、固化時(shí)間、纖維含量、試樣幾何尺寸、加載速率等,在未經(jīng)處理的情況下,UHPC的平均抗壓強(qiáng)度仍***高于普通混凝土,且UHPC的抗壓強(qiáng)度有顯著提高,蒸汽養(yǎng)護(hù)對(duì)UHPC強(qiáng)度的形成有著非常重要的影響。甘肅潔性中構(gòu)智配裝配式防火圍墻與自然環(huán)境相融合,UHPC超高性能混凝土的設(shè)計(jì)別具一格。
橋梁施工中一般不考慮混凝土的抗拉性能。但加入鋼纖維后,UHPC的拉伸強(qiáng)度有所提高,且在拉伸后仍能保持一定的拉伸應(yīng)力。研究表明,當(dāng)鋼纖維含量控制在3%左右時(shí),UHPC的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度與鋼纖維含量成正比,鋼纖維含量對(duì)材料強(qiáng)度影響明顯。不同類(lèi)型的鋼纖維也會(huì)影響UHPC的拉伸性能[10-11]。此外,端鉤鋼纖維比其他類(lèi)型的鋼纖維更有優(yōu)勢(shì)。鋼纖維的加入提高了UHPC的斷裂能,**降低了混凝土的脆性。構(gòu)造鋼筋與鋼纖維的組合可以?xún)?yōu)化構(gòu)件形式,提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。通常,通過(guò)直接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)獲得的UHPC(無(wú)纖維)的平均拉伸強(qiáng)度為7~10MPa。日本規(guī)范中的平均抗拉強(qiáng)度值建議為5MPa,而法國(guó)SETRA/AFGC規(guī)范中的直接抗拉強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度值分別為8MPa和8.1MPa。另一方面UHPFRC(包括纖維)的抗拉強(qiáng)度通常較高,范圍為7~15MPa。
混凝土受到荷載作用后,粗骨料與砂漿界面處應(yīng)力集中,極易引起破壞。骨料界面微裂縫的長(zhǎng)度和寬度與骨料粒徑尺寸有關(guān),骨料粒徑減小,,裂縫長(zhǎng)度和寬度也小。因此UHPC不用粗骨料,只用細(xì)骨料,可以極大地減少界面微裂縫的長(zhǎng)度和寬度,同時(shí)骨料粒徑的減少,其自身存在的缺陷的幾率也減小,從而UHPC整個(gè)基體的缺陷也隨之減少。
普通混凝土中的骨料和漿體界面由于水分的遷移而形成一個(gè)過(guò)渡區(qū):越靠近骨料表面,水膠比越大,水泥水化生成的C(OH)越富集,取向程度也越大,硬化后孔隙率也越大。因此界面過(guò)渡區(qū)是混凝土的薄弱環(huán)節(jié),水膠比是影響過(guò)渡區(qū)的主要內(nèi)素,HPC有很低的水膠比(不大于0.2),過(guò)渡區(qū)就很薄,而且由于含有較多硅灰,可與富集在:骨料周?chē)腃a(0H),反應(yīng)生成水化硅酸鈣凝膠而**削弱Ca(OH)的富集與取向;在熱處理的過(guò)程中,石英粉也會(huì)與Ca(0H),發(fā)生反應(yīng)。這都會(huì)大幅度地提高漿體的力學(xué)性能。UHPC中骨料與硬化水泥石的彈性模量之比在1到1.4之間,兩者不均勻性的影響幾乎消除。 現(xiàn)代感十足的造型,使UHPC混凝土成為城市建筑。
橋梁施工中一般不考慮混凝土的抗拉性能。但加入鋼纖維后,UHPC的拉伸強(qiáng)度有所提高,且在拉伸后仍能保持一定的拉伸應(yīng)力。研究表明,當(dāng)鋼纖維含量控制在3%左右時(shí),UHPC的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度與鋼纖維含量成正比,鋼纖維含量對(duì)材料強(qiáng)度影響明顯。不同類(lèi)型的鋼纖維也會(huì)影響UHPC的拉伸性能[10-11]。此外,端鉤鋼纖維比其他類(lèi)型的鋼纖維更有優(yōu)勢(shì)。鋼纖維的加入提高了UHPC的斷裂能,**降低了混凝土的脆性。構(gòu)造鋼筋與鋼纖維的組合可以?xún)?yōu)化構(gòu)件形式,提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。UHPC混凝土的外觀輕盈而穩(wěn)固,展現(xiàn)出建筑的現(xiàn)代感。福建抗拉中構(gòu)智配
UHPC混凝土的表面處理技術(shù),確保其外觀耐污染,易于清潔。四川選擇中構(gòu)智配高鐵蓋板
在UHPC凝固后進(jìn)行熱養(yǎng)護(hù)可以加速水泥水化反應(yīng)的進(jìn)程和火山灰效應(yīng)的發(fā)揮。對(duì)于200MPa級(jí)的UHPC,進(jìn)行20℃~90℃的常壓養(yǎng)護(hù)就可以了,但這時(shí)候形成的水化物仍是無(wú)定形的。但隨著溫度的升高,其火山灰效應(yīng)也相應(yīng)提高,UHPC的微觀結(jié)構(gòu)有所改善,主要表現(xiàn)為大于100nm孔徑范圍的有害孔體積降低,孔隙得到細(xì)化。
混凝土的強(qiáng)度越高,脆性越大,在UHPC中摻有細(xì)微鋼纖維,可以顯著提高韌性和延性。
利用UHPC的超高抗?jié)B性,可代鋼材制造壓力管道和腐蝕性介質(zhì)的輸送管道,用于遠(yuǎn)距離汕氣輸送、城市遠(yuǎn)距離大管徑輸水、城市下水及腐蝕性氣體的輸送,不僅可人人降低造價(jià),而日可明顯地提高管道的抗腐蝕能力,解決日前遠(yuǎn)距離油氣輸送所采用的中等口徑**混凝上管輸送壓力不夠高,大口徑鋼管價(jià)格昂貴等問(wèn)題。 四川選擇中構(gòu)智配高鐵蓋板