uhpc超性能混凝土

                                                                                                               
超高性能混凝土，被称为UHPC（超高性能混凝土），也被称为活性粉末混凝土（RPC，活性粉末混凝土），是过去三十年来更具创新性的水泥基工程材料，实现了出色的工程设计材料性能。跨度。 “超高性能混凝土”包括“超高”，超高耐久性和超高机械性能（压缩，拉伸和高韧性）两个方面。

 

材料成分的由来

 

最初的UHPC（即Densit）在当时（1970年代后期）使用了新的原始材料-硅粉和萘基高效减水剂，其他均为传统材料。以RPC为代表的UHPC在1990年代，引入石英粉研磨剂，高效减水剂被聚丙烯酸和聚羧酸超高效减水剂所代替。

 

在新世纪，UHPC矿物原料的研究涉及纳米二氧化硅，纳米碳酸钙，纳米碳管，磨碎或分选的超细粉煤灰，超细矿物粉，超细水泥，大米。迄今为止，由于其良好的颗粒形状（球形），高火山灰活性和成熟的商业供应，到目前为止，实际使用中更优质的矿物材料仍然是硅粉。使用其他超细矿物材料可以帮助减少硅粉的量。用普通细粉煤灰和矿物粉代替部分水泥，用玻璃粉代替石英粉，均取得了良好的效果。实际应用中，UHPC的抗压强度一般在150〜250MPa范围内，粗骨料和细骨料通常选择高强度的天然岩石，如石英，花岗岩，玄武岩等。电阻，可以使用人造骨料，例如烧结铝土矿，碳化硅，金属骨料等。纤维对UHPC增强和增韧的效果和效率的改善也取得了很大进展。

 

现在，UHPC矿物成分的定位和绿化是许多研究工作的重点，以降低UHPC的生产和制备成本，并使UHPC的碳含量更低。重庆大学的王冲等人的实验研究表明，UHPC可以使用常规方法和材料配制。他们的测试使用更大粒径为20mm的石灰石粗骨料，细度模数为2.3的中砂细骨料和900kg / m3的复合胶凝材料（50％水泥，10％硅粉，20％矿物粉和20 ％石灰石粉，无纤维，水与粘结剂的比为0.16，使用普通的实验室搅拌机，所配制的混凝土坍落度可达268mm，在90天内的更大抗压强度分别达到175.8MPa和182.9MPa。 365天。东南大学研究并制定了绿色C200 UHPC（C200 GRPC）。胶凝材料由40％的水泥，25％的超细矿物粉，25％的超细粉煤灰和10％的硅粉组成，使用4％体积的钢纤维（lf = 13mm，df = 0.175mm），UHPC抗压强度，弯曲强度和断裂能分别超过200MPa，60MPa和30,000J / m2。

 

H.Yiğiter，H。Yazıcı等研究小组分别测试了普通细粉煤灰（比表面积290m2 / kg）和矿物粉（比表面积396m2 / kg），而不是水泥的20％至60％（比表面积）。 380平方米/公斤）。在20oC标准固化，100oC蒸汽固化7天和高温高压（210oC，2MPa压力）固化8小时的三种固化条件下，粉煤灰和矿物粉代替水泥对UHPC强度的影响为研究过。结果如图1和图2所示。在标准养护条件下，UHPC的7d强度随粉煤灰和矿渣置换水泥掺量的增加而降低，但28d和90d强度没有明显变化，这与巴赫用粉煤灰代替水泥的早期测试结果。经过蒸汽或高温高压固化后，无粉煤灰，无渣粉的UHPC强度大大提升。随着粉煤灰对水泥替代率的提升，强度呈下降趋势。矿渣粉替代20％水泥的强度更高。随着替换率的增加，强度降低。用粉煤灰和矿渣粉替代水泥的比例达到60％，UHPC强度仍可以达到很高的水平。因此，通过使用大量的粉煤灰和矿物粉，UHPC的水泥用量可以降低到普通高强度混凝土的水平，即350〜550kg / m3。