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超高性能混凝土（UHPC）

超高性能混凝土(UHPC)在紧密理论基础之上通过采用石英砂等细集料来替代粗骨料，添加富含火山灰活性的硅灰、高炉矿渣等矿物掺合料，加入短切细纤维和高效减水剂，使材料内部孔隙和微裂缝降至低，且控制水胶比在高温蒸养环境下其抗压强度不低于150MPa，抗折可高达40MPa，以获得良好的韧性及优异耐久性的新型水泥基复合材料。

类别:

交通工程新材料

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详情描述：

　　1.超高性能混凝土定义概述

　　2.UHPC性能优势

　　与普通混凝土相比，UHPC具有的优良性能：

　　(1)超高的强度：UHPC具有极好的力学性能，其抗压强度一般不小于 150MPa，而其抗折强度可达40MPa，且后期强度不存在倒缩现象。

　　(2)优良的韧性：与普通混凝土相比，掺有钢纤维UHPC的断裂能可达到20000~40000 J/m2，抗折强度高一个数量级，断裂能高两个数量级以上;

　　(3)优异的耐久性：UHPC的水胶比低，具有密实的孔隙结构和较小的孔隙率，使其具有极低的渗透性、良好的抗腐蚀性能和优异的耐磨性能;

　　(4)可调的收缩性能：虽然低水胶比UHPC的收缩大于普通混凝土，但可以通过掺入合适的矿物掺合料、纤维和外加剂，使其收缩性能更具调节性，在热养护的条件下可以有效降低 UHPC 后期的收缩变形;

　　(5)良好的总体经济性：虽然UHPC的单价偏高，特别是掺钢纤维的UHPC，但是在实际工程中，UHPC的应用不仅可以减少构件混凝土用量近2/3，且结构性能更好，UHPC的应用还可以减少结构构件中的配筋量。由于UHPC的耐久性好，使用寿命可以更长，从全寿命成本来分析，其价格相对经济。

　　3.免蒸养低收缩UHPC材料简介

　　UHPC具有超高的强度、超高的韧性和超长的耐久性，作为新一代水泥基础材料在桥梁养护中有广泛的应用前景。但是，传统UHPC为保证其超高力学性能及优异的耐久性能，需高温蒸汽养护，且收缩相对较大，不能满足不同情况下桥梁养护的实际需求,开发免蒸养低收缩UHPC的研究显得极为必要。

　　(1)基本材性

参数	UC120	UC140	UC160
抗压强度/MPa	[120,140)	[140,160)	[160,180)
轴心抗压强度/MPa	≥95	≥105	≥120
抗折强度/MPa	≥24	≥27	≥30
抗拉强度/MPa	≥7	≥8	≥9
弹性模量/GPa	≥43	≥47	≥49
全曲线收缩（μm/m）	≤600	≤650	≤700
抗渗透性	≥P12
抗冻性	≥F800

　　(2)应用场景

　　UHPC预制装配新桥：节能环保;降低结构自重;提高结构耐久性与承载力

预制装配新桥

　　UHPC湿接缝：节约工期;改善性能;无焊接

湿接缝连接

　　UHPC桥面铺装：超薄加铺;提高桥梁刚度与;提高结构疲劳性能

桥面铺装

　　1. 早强UHPC材料简介

　　桥梁养护通常要求尽量不影响现行交通，只能在不封闭或局部封闭交通，比如有限时间内封闭某一车道的情况下开展，因此对养护时间要求很高，也即对养护用材料性能的快速发展提出了很高的要求。开发短时间能够达到养护设计要求强度的混凝土具有很强的工程背景和需求，比如伸缩缝混凝土更换。与此同时，养护修补用混凝土不仅需要关注其抗压强度，其粘结和抗裂性能也是关键指标，纤维增强技术值得关注。本产品采用硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相结合制备出工作性能优良、凝结时间快、性能优异的易施工早强修补UHPC。

　　(1) 基本材性

参数	龄期	性能指标
坍落度	初始	≥260mm
抗压强度	3h	≥32MPa
抗压强度	28d	≥100MPa
抗折强度	3h	≥7.5MPa
抗折强度	28d	≥20MPa
初凝时间	40~60min
终凝时间	90~120min
施工要求	可泵送
养护要求	常温洒水养护