UHPC中的 UH是詞組(Ultra-High)的縮寫(xiě),是指最高量級P( Performance)的單詞意思是性能、功效C指的是混凝土(Concrete)UHPC便是指「 超高性能混凝
土」(Ultra-High Performance Concrete)
▲普通混凝土UHPC的強度有多大
既然UHPC是超高性能混凝土,那它的性能究竟可以達到多高?以混凝土最主要的抗壓性能來(lái)看,普通混凝土的抗壓強度差不多在15Mpa-30Mpa(每平方米可受力20-30噸),而我們日常生活中硬度很高的生鐵,抗壓強度一般在200Mpa (每平方可受力200噸),據說(shuō)UHPC抗壓強度最高卻可以達到810Mpa(每平方米可受力810噸)??梢哉f(shuō)普通混凝土在UHPC面前都是“戰五渣”。
超高混凝土(UHPC)的“高”可不僅僅是單一的抗壓能力
UHPC的"三高"
「超高性能混凝土」主要以“”三高”著(zhù)稱(chēng):強度高、耐久性高、工作性高。
『強度高』
上文已經(jīng)提過(guò)UHPC最高抗壓強度可以達到810Mpa,因為每個(gè)國家的工藝水平有較大差異,對UHPC最低也要求抗壓達到150Mpa以上, 抗剪力達到25Mpa以上,且高隔熱、高防水,質(zhì)地細膩,基本可以隔絕一切有害介質(zhì)??芍^是 擎天白玉柱,架海紫金梁,獨立扛起一片天。
『耐久性高』
傳統混凝土不可避免得,自身具有很多的縫隙。在高溫或低溫、陰雨連綿或是艷陽(yáng)高照的情況下縫隙便會(huì )進(jìn)一步放大使用壽命低,而UHPC自身基本沒(méi)有任何縫隙,即使受外力影響產(chǎn)生細微的縫隙,UHPC還具有神奇的自愈能力。
UHPC 最早多應用于橋梁建設,以此來(lái)減少結構的自重,提升結構的使用壽命和耐久性。使用壽命可以達到100年以上。
『工作性高』
與傳統混凝土“粗、笨、厚、重”等特點(diǎn)不同,UHPC依仗著(zhù)自己強悍的物理特性,可以將結構極度得輕量化,具有強烈的視覺(jué)美感。設計師借助其優(yōu)良的性能完全可以將天馬行空的想象落到實(shí)處。
UHPC密度大、表面光潔度高、質(zhì)地細膩有溫潤如玉之感,普通混凝土在UHPC面前完全是個(gè)糙漢子。不僅如此,超低的低孔隙率也使得UHPC不易被污染,清潔維護工作好做。
UHPC為何如此強悍
傳統混凝土一般是由水泥、摻合料、砂石、水等成分按一定比例進(jìn)行配制,經(jīng)過(guò)攪拌和在一定的養護之后便形成以骨料(砂石)和水泥漿為主的水泥基復合材料。 但傳統混凝土的骨料與水泥漿在物理和力學(xué)性能上,有較大的差異,主要受以下三個(gè)方面的制約:
第一水泥漿含水在高溫或低溫熱脹冷縮的作用先,骨料和水泥漿之間天然便會(huì )產(chǎn)生縫隙。
第二以砂石為主的骨料硬度不高且體積較大在外力的用下會(huì )使縫隙進(jìn)一步放大,一般來(lái)說(shuō)骨料的體積越大裂縫越大。
第三傳統混凝土在攪拌過(guò)程粗糙,使得起支撐作用的骨料在水泥漿的分布并沒(méi)有很均勻且孔隙率比較高,大大降低混凝土的抗壓能力。
▲混凝土配料以及混凝土澆筑
使得傳統混凝土脆性大、抗壓能力差且耐久性不高??箟耗芰χ挥?0Mpa-30Mpa 。
提高混凝土的性能主要從以下3點(diǎn)入手:
1盡可能降低混凝土中的水分含量。
2尋找體積更小硬度更高的物質(zhì)作為骨料。
3降低孔隙率并使骨料、介質(zhì)等分部更加均勻。