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超高性能纤维增强混凝土

作者: 发布时间:2022-03-07 11:13:52点击:439

信息摘要: 超高性能纤维增强混凝土超高性能混凝土(Ultra-Highperformanceconcerete,简称UHPC),因为一般需要掺入短切钢纤维或聚合物纤维,也称为超高性能纤维增强混凝土(Ultra-Highperformanceforencencencencen...

超高性能混凝土(Ultra-Highperformanceconcerete,简称UHPC),因为一般需要掺入短切钢纤维或聚合物纤维,也称为超高性能纤维增强混凝土(Ultra-Highperformanceforencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencencen

UHPC

●是一种水泥基复合材料,形成材料颗粒的级配;

●水胶比小于0.25,微细短钢纤维增强材料比例较高;

●抗压强度不低于150mpa;具有拉伸韧性,开裂后抗拉强度不低于5mpa(法国要求7mpa);

●与传统混凝土和高性能混凝土(HPC)相比,内部具有不连通孔结构,抗气性高,液体浸入能力强。

超高性能混凝土的设计理论是更大堆积密度理论(densifiedparticlepacking),其组成材料的不同粒径颗粒以更佳比例形成最紧密的堆积,即毫米颗粒(骨料)堆积的间隙由微米颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充,微米颗粒堆积的间隙由亚微米颗粒(硅灰)填充。早在1931年,Andressen就建立了更大堆积密度理论的数学模型。然而,直到20世纪70年代末,在高效减水剂技术和产品性能大大提高的基础上,代采用该模型设计制备的超高性能混凝土才诞生于丹麦奥尔堡。

CRC与目前的UHPC具有基本相同的机械性能,更高抗压强度超过400MPa,采用烧结铝土矿作为骨料,同时采用钢纤维提高材料的韧性,因此被称为复合材料。受当时高效减水剂性能的限制,CRC或早期UHPC相对粘性,振动困难,不方便现浇应用。20世纪90年代,欧洲开展了合作研究项目,并在世界各地开展了相关研究。该材料获得了活性粉末混凝土,简称RPC的新名称。超高性能混凝土UHPC的名称形成于本世纪,因为与早期的CRC或RPC相比,随着设计理论的改进,超高效减水剂(聚羧酸系统)的出现和制备技术的进步,该材料具有普通混凝土的施工性能,甚至可以实现自密性,可以在室温下维护,具备广泛应用的条件。

UHPC不同于普通混凝土或高性能混凝土,包括硅灰和纤维(钢纤维或复合有机纤维),不使用粗骨料。水泥用量大,水胶比低。UHPC的组成见表2。

表2:超高性能混凝土UHPC(钢纤维)基本组成。

UHPC是耐久性更好的工程材料。适当加固的UHPC机械性能接近钢结构。同时,UHPC具有优异的耐磨性和耐爆性。因此,UHPC特别适用于大跨径桥梁、防爆结构(军事工程、银行金库等)和薄壁结构,以及高磨损、高腐蚀环境。目前,UHPC已应用于大跨径人行天桥、公路铁路桥梁(见表3)、薄壁筒仓、核废料罐、钢索锚固加固板、自动取款机保护壳等一些实际工程中。可以预测,将会有越来越多的应用。


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