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高延性混凝土

高延性混凝土在受拉和受弯时多缝开裂的特性，可以阻止外界对结构内部的侵蚀，提高结构的耐久性，其良好的韧性和耗能能力可以承受高应力和反复荷载而不易损坏。

类别:

加固工程新材料

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详情描述：

　　简介：高延性混凝土(High ductility Concrete,简称HDC)，是一种具有超高变形能力和优异裂缝控制能力的纤维增强混凝土，由美国密歇根大学的Victor Li教授发明，它不同于普通的纤维增强混凝土，其纤维的掺入经过基于微观力学和断裂力学的设计，因此又称可设计的水泥基复合材料(ECC)。高延性混凝土的关键核心材料就是纤维，因为纤维的拉结，才会使混凝土产生高延性的性能。纤维的加入可以限制裂缝的宽度、提高其抗拉、抗弯和抗剪强度，大幅度提高其延性、韧性、抗疲劳、抗冲击等性能。其极限拉伸应变通常高于3%，拉伸过程中形成许多宽度小于100μm的微细裂缝，改变了传统水泥基材料易发生脆性破坏的特征，具有超高的耗能能力和变形能力。

高延性混凝土变形能力、裂缝控制效果展示

　　产品性能：我司通过优化设计配比，在不削弱产品性能的前提下采用较大的粉煤灰等材料掺量，减少水泥用量，遵循了绿色环保可持续发展的原则，同时降低成本，所开发的高延性混凝土产品抗压强度在50-100MPa范围内，抗折强度超过20MPa，等效弯曲强度在12MPa以上，极限拉伸应变在3%~10%范围内，多缝开裂现象明显，所开发高延性混凝土的力学性能远远高于市面现有产品，同时根据产品性能和用途可分为多个序列，分别为：

　　1)砌体结构加固料2)混凝土结构加固料3)路、桥面修补料

　　4)伸缩缝浇筑料5)注浆压浆用料6)自密实材料

　　7)可喷射材料8)耐高温材料

表1 高延性混凝土性能指标制订

产品等级	抗折强度（MPa）	等效弯曲韧性（kj/m3）	极限拉应变（%）	抗压强度（MPa）	可用于
高延性混凝土	≥12	≥160	/	30-100	砌体结构加固
超高延性混凝土	≥14	≥240	1-3	30-100	混凝土结构加固、高耐久结构修补
超高延性ECC	≥16	≥320	3-8	30-100	抗震连梁、核心节点区浇筑

　　应用范围：

　　1.高延性混凝土加固砌体结构

　　在砌体结构表面压抹高延性混凝土面层，通过与砌体结构表面优良的粘结性能，可以使高延性混凝土面层与砌体成为整体，共同受力，并利用其高韧性、高强度(抗拉)、高抗裂性能和高耐损伤能力来提高砌体结构的承载力、延性和抗裂性能，有效改善砌体房屋的整体性，这种材料加固的房屋可抗10度大地震，已加固超万栋建筑。该方法具有高强高效、施工方便、对原结构破坏小等特点，便于推广，可广泛应用于房屋抗震、房屋加固、危房改造、文物保护、村落保护、历史风貌建筑改造。

　　2.高延性混凝土加固混凝土结构

　　高延性混凝土具备着重量轻、韧性好、强度高、裂缝控制性好等众多优势，已经成为各类工程项目中采用较多的施工材料之一。将其应用于老旧小区改造等砖-混凝土结构加固也是一种具有良好应用前景的加固技术。

(a)未使用高延性混凝土

(b)高延性混凝土模板加固

高延性混凝土加固老旧建筑

　　3.易坏易损结构修复

　　高延性混凝土在受拉和受弯时多缝开裂的特性，可以阻止外界对结构内部的侵蚀，提高结构的耐久性，其良好的韧性和耗能能力可以承受高应力和反复荷载而不易损坏。因此高延性混凝土在路面桥面、隧道、大坝、渡槽等对结构耐久性要求较高的应用场景有极大优势。

　4.高延性混凝土用于抗震连梁和节点核心区

将高延性混凝土应用到结构中的关键部位，可以显著提高结构的抗震能力。例如在高层建筑的连梁处使用高延性混凝土替换普通混凝土，能有效防止连梁脆性剪切破坏的过早发生，并且能够显著提高连梁的耗能能力，改善构件的承载能力和变形能力，从而解决剪压比超限问题。在日本大阪，60层高的北滨大楼在建筑核心使用了高延性混凝土，大大提高了其抗震能力。