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UHPC高性能混凝土到底是混凝土還是砂漿?
- 2020-09-22-

  UHPC高性能混凝土到底是混凝土還是砂漿?

  傳統上,混凝土和砂漿是以大骨料粒徑來劃分的。較大骨料粒徑超過5mm(或4.75mm)即含有粗骨料,是混凝土,否則是砂漿。有的UHPC使用粗骨料,有的不使用粗骨料,所以UHPC既可以是混凝土,也可以是砂漿。但是從廣義上說,我國普遍稱之為混凝土骨料的aggregate(亦譯成集料)除砂石等粗、細骨料外,還可以是各種纖維和例如加氣混凝土中的氣泡等,所以把砂漿叫做混凝土,並無可非議。

  較早的UHPC(丹麥Densit®)較大骨料粒徑16mm。法國研發RPC時提出,為了提高材料的勻質性,不使用粗骨料,所使用細骨料的較大粒徑小於0.6mm。但是,使用粗骨料的UHPC在某些方麵性能更好,如收縮小、耐磨性好等,而且攪拌的均勻性也更好。目前實際應用的UHPC,較大骨料粒徑大多在2mm~8mm。應根據UHPC用途、成本或特殊性能要求,確定UHPC適宜的較大骨料粒徑。

  UHPC高性能混凝土具有什麽性能特點?

  UHPC高性能混凝土的性能特點可以用“超高強、高韌性和高耐久性”來概括。

  “超高強”指UHPC可實現水泥基材料強度(抗壓、抗拉、抗彎、抗剪、抗衝擊等強度)跨越式的提高,更重要的是UHPC能夠有效利用鋼纖維的強度及其與膠凝材料漿體的緊密粘接來實現拉伸的“應變硬化”行為(如圖1所示,類似鋼材的“屈服”),有較大的變形能力;鋼纖維體積摻量1%~2%的UHPC就能跨入韌性材料的行列(見表1,斷裂能超過1000N/m的材料被劃分為韌性材料)。UHPC可大幅度提高鋼在混凝土中的強度利用效率,形成混凝土、鋼纖維、鋼筋更加協調的鋼-混凝土複合的新模式,實現混凝土結構的輕質高強和高韌性。此外,還可製備具有優良耐磨、抗衝擊、抗爆和耐高溫等性能的UHPC。

  在無裂縫的狀態下,UHPC的氣體、液體滲透性非常低;而在高應變和微裂縫狀態下,UHPC的滲透性也能夠保持在很低的水平,而微裂縫還具備良好的自愈合能力,因此UHPC結構擁有高耐久性的潛力,已得到迄今15年惡劣環境暴露試驗的證實。UHPC的耐久、耐候性能遠遠超越其他結構工程材料(鋼材、鋁材、塑料等)。