UHPC超高性能混凝土(钢紆維)基本原料主要有水泥、硅灰、 超高效减水剂、细骨料和钢纤维。基于颗粒紧密堆积理论、水泥水化理论、以及随机纤维相交理论等,通过计算得到最佳的颗粒级配和钢纤维尺寸以及掺量,使混凝土内部达到极高的密实度,极细微的孔径。超高强、韧性、高耐久性的特种工程材料在桥梁铺装、国防工程、海洋工程、核工业、特种保安和防护工程、以及市政工程领域有良好的应用前景。经试验证明,其抗折强度是普通C50混凝土的3倍,缩变下降50%,经历700次冻融循环后仍然完好无损,被称为“永不开裂”的混凝土。
一。性能原理
UHPC超高性能混凝土剔除粗骨料,限制细骨料的最大粒径不大于300um,提高了骨料的均匀性。过优化细骨料的级配置,使其密布整个颗粒空间,增大骨料的密实度。掺入硅粉粉煤灰等超细活性矿物掺合料,使其具有很好的微粉填充效应,并通过化学反应,降低孔隙率,减小孔径,优化内部结构。在硬化过程中,通过加压和热养护,减小化学收缩,并将C-S-H转化成托贝莫来石,继而成为硬硅钙石,改善材料的围观结构。过添加短而细的钢纤维, 改善材料延性。
二. 应用范围
UHPC大跨径柔性钢箱梁桥面铺装;
UHPC现已用于海洋石油平台的钢结构的外保护层,可大大提高水位变动区的支柱的使用寿命 ;
UHPC早期度发展快,后期度极高,用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物;
UHPC强度高,抗冲击性能好,可用于国防工程的防护结构,也可用于需要高承载力的特殊结构;
UHPC的高密实性与良好的工作性能,可把UHPC用作建筑物的外装饰材料;
UHPC可用于中低放射性核废料储存整体容器 ;
UHPC用于军事与安保领域,制造抗爆炸、 抗冲击装置。
三.性能对比
强度高
普通混凝土的抗压强度在15Mpa-30Mpa,而UHPC抗压强度最高却可以达到120-200Mpa
工作性高
传统的混凝土相比,超高性能混凝土物理性强悍,可以将结构极度的轻量化,因此可以满足设计师天马行空的设计。
耐久性高
传统的混凝土因为材质的原因,本身有一些缝隙,在加上风吹日晒雨淋,缝隙会进一步扩大,最终影响了使用寿命。而UHPC产品本身是没有缝隙的。