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超高性能混凝土UHPC力学性能及应用介绍摘要：目前，我国的科学技术发展十分迅速，介绍了超高性能混凝土(UHPC)的研究背景和发展历程，UHPC在国内外的实际工程应用。
对超高性能混凝土的配制原理、材料性能以及制备工艺进行概述，简单介绍了在UHPC领域进行的尝试和探索，并针对现阶段UHPC应用的局限性，提出了一些建设性的方案，最后对UHPC的发展前景进行了展望。
关键词：UHPC；制备工艺；工程应用；材料特性1 UHPC的发展历程超高性能混凝土（UltraHighPerformanceConcrete,UHPC）是一种新型的水泥基材料。
其原材料主要由水泥、超细颗粒、细骨料、纤维和高效减水剂组成。
通过掺加超细活性颗粒和高效减水剂，达到提高材料密实性和低水胶比的目的，从而改善混凝土材料的性能。
对新型水泥基材料的研究可以追溯到上个世纪，早在70年代，通过使用超细磨水泥以及真空搅拌技术制造出低空隙率，抗压强度达到240MPa的水泥石。
2 制备UHPC的材料及工艺2.1原材料及配合比设计配合比设计见表1，本实验设计两种UHPC基体:A、B组为同一灰色基体，D组为白色基体。
灰色基体分别添加2.5%、5%体积掺量钢纤维，白色基体添加3%体积掺量耐碱玻璃纤维，制作三种等级的UHPC。
A、B组所用原材料分别为525#普通硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、天然河砂(≦2.36mm)、镀铜微丝钢纤维(长度在12－14mm之间，直径在0.15－0.20mm之间，抗拉强度大于2850MPa)。
D组所用原材料分别为525#白水泥、硅灰、磨细石英粉、石英砂(≦2.36mm)、耐碱玻璃纤维(长度12mm，长径比58，单丝直径14－19μm，抗拉强度1700MPa，弹性模量72GPa)。
三组减水剂均为聚羧酸型高效减水剂，减水率大于30%。
表1 配合比设计2.2 UHPC制备工艺2.2.1搅拌UHPC的搅拌需要注意的问题是如何保证钢纤维的均匀分布，搅拌或投料方法不当会导致纤维结团，影响UHPC的生产。
超高性能混凝土的制备及性能研究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC）是一种新型的高性能混凝土，具有高强度、高耐久性、高抗裂性、优异的耐磨性和抗冲击性等优点。
它是由水泥、细粉、石英粉、粘土、钢纤维、化学添加剂等原材料组成，经过高强度的机械搅拌和高温蒸养而成。
本文将从UHPC的制备方法、性能研究和应用前景三个方面进行详细介绍。
一、制备方法UHPC的制备方法主要包括干拌法和湿拌法两种。
1. 干拌法干拌法是将所有原材料进行混合，然后在高温高压下进行压缩成型。
其中，水泥和细粉的比例一般在1:1左右，钢纤维的掺量一般为体积的2%~5%，化学添加剂的掺量根据具体情况而定。
混合过程中需要控制搅拌时间和搅拌速度，以确保混合均匀。
在进行压缩成型时，需要使用高压机器进行加压，压力一般在200MPa以上，温度一般在180℃左右。
2. 湿拌法湿拌法是将水和其他原材料混合，然后进行机械搅拌。
其中，水泥和细粉的比例一般在1:1左右，钢纤维的掺量一般为体积的2%~5%，化学添加剂的掺量根据具体情况而定。
混合过程中需要控制搅拌时间和搅拌速度，以确保混合均匀。
在搅拌过程中，还需要不断添加水，以确保混合物的流动性。
最终，将混合物倒入模具中进行成型，然后进行养护。
二、性能研究UHPC的性能研究主要包括强度、耐久性、抗裂性、耐磨性和抗冲击性等方面。
1. 强度UHPC的强度非常高，一般达到150MPa以上。
这是由于其原材料的选择和制备方法的特殊性所决定的。
UHPC中的水泥和细粉具有高度活性，可以充分反应，形成无数的晶体，从而提高混凝土的强度。
此外，UHPC中掺入钢纤维也可以有效地提高混凝土的抗拉强度和抗剪强度。
2. 耐久性UHPC具有优异的耐久性，主要表现在以下几个方面。
首先，UHPC 中掺入了化学添加剂，可以有效地抑制混凝土的龟裂和开裂，从而提高其耐久性。
其次，UHPC中的钢纤维可以有效地防止混凝土的裂缝扩展和脆性破坏，从而提高其耐久性。
超高性能混凝土（UHPC）的性能和应用简述1、超高性能混凝土（UHPC）定义与发展历程超高性能混凝土（Ultra-HighPerformance Concrete，简称UHPC），因为一般需掺入钢纤维或高强聚合物纤维，也被称作超高性能纤维增强混凝土（Ultra-HighPerformance Fibre Reinforced Concrete，简称UHPFRC）。
UHPC不同于传统的高强混凝土（HSC）和钢纤维混凝土（SFRC），也不是传统意义“高性能混凝土（HPC）”的高强化，而是性能指标明确的新品种水泥基结构工程材料。
1999年清华大学覃维祖教授等发表文章《一种超高性能混凝土——活性粉末混凝土》最早介绍了UHPC，至今在中国仍然较多地使用“活性粉末混凝土（简称RPC）”名称。
RPC是法国一个公司的专利产品名称，宣传介绍较多而广为人知。
1994年法国学者DeLarrard等将这类新材料称作UHPC，由于UHPC或UHPFRC名称没有商业色彩，且能更好表达这种水泥基材料或混凝土的优越性能，逐步被广泛接受和采用。
UHPC较有代表性的定义或需要具备的特性如下：· 是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料；· 水胶比小于0.25，含有较高比例的微细短钢纤维增强材料；· 抗压强度不低于150MPa；具有受拉状态的韧性，开裂后仍保持抗拉强度不低于5MPa（法国要求7MPa）；· 内部具有不连通孔结构，有很高抵抗气、液体浸入的能力，与传统混凝土和高性能混凝土（HPC）相比，耐久性可大幅度提高。
UHPC属于现代先进材料，创新了水泥基材料（混凝土或砂浆）与纤维、钢材（钢筋或高强预应力钢筋）的复合模式，大幅度提高了纤维和钢筋在混凝土中的强度利用效率，使水泥基结构材料的全面性能发生了跨越式进步。
使用UHPC可以建造轻质高强和高韧性的结构，彻底改变混凝土结构“肥梁胖柱”状态；其结构所拥有的耐久性和工作寿命，远远超越钢、铝、塑料等其它所有结构材料。
超高性能混凝土的制备技术及实际应用一、引言超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete, UHPC）是一种具有高强度、高耐久性、高韧性以及优异的耐久性的新型材料，其综合性能远优于传统混凝土。
近年来，由于其出色的性能表现，UHPC 在桥梁、高层建筑、水利水电、隧道、机场跑道等领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨UHPC的制备技术及实际应用。
二、UHPC的制备技术1. 原材料的选择UHPC的原材料主要包括水泥、细集料、粉状材料、化学外加剂以及纤维等。
水泥一般采用高性能粉煤灰水泥、硅酸盐水泥等，细集料采用石英砂、石英粉等。
粉状材料一般采用铜渣粉、硅灰石粉等。
化学外加剂主要有高效减水剂、增强剂、膨胀剂、延缓剂等。
纤维一般采用金属纤维、聚丙烯纤维等。
2. 配合比设计UHPC的配合比设计是制备UHPC的关键步骤之一。
一般来说，UHPC的配合比设计要考虑到原材料的物理化学性质以及UHPC的应用要求，以保证UHPC的性能表现。
3. 搅拌工艺UHPC的搅拌工艺是制备UHPC的关键步骤之一。
一般来说，UHPC 的搅拌工艺要求搅拌时间长、搅拌速度快、搅拌强度大、温度控制在适宜的范围内等，以确保UHPC的质量。
4. 养护工艺UHPC的养护工艺是制备UHPC的关键步骤之一。
一般来说，UHPC 的养护工艺要求养护时间长、养护温度适宜、养护湿度恰当等，以确保UHPC的性能表现。
三、UHPC的实际应用1. 桥梁UHPC具有高强度、高耐久性、高韧性以及优异的耐久性等特点，因此在桥梁领域得到了广泛应用。
比如，法国的米勒大桥、德国的吕根桥、日本的多摩川桥等都采用了UHPC。
2. 高层建筑UHPC具有高强度、高耐久性等特点，因此在高层建筑领域得到了广泛应用。
比如，新加坡的玛丽亚湾金融中心、美国的芝加哥威利斯大厦等都采用了UHPC。
3. 水利水电UHPC具有高强度、高耐久性、高韧性等特点，因此在水利水电领域得到了广泛应用。
混凝土学堂《第三十四期：超高性能混凝土制备与应用关键技术》超高性能混凝土制备与应用关键技术超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete，UHPC），通常是指抗压强度大于150MPa、抗拉强度大于7MPa的“超级混凝土”。
UHPC具有超高强、高韧、高抗渗、高耐腐蚀、高抗爆和高抗电磁干扰等优异性能，能很好满足土木工程结构轻量化、高层化、大跨化、高耐久的要求，在国防、核电、海洋平台等特种工程中也具有重要的战略意义，已成为未来混凝土科技发展的重要方向之一。
超高性能混凝土由于极高的抗压强度，能大幅度的减轻结构的自重，因而减少了对水泥的需求量；具有极好的耐久性能，可以极大地延长构筑物的使用寿命；可以充分发展原材料的效能，减少对资源、能源的消耗，具有极强的节能环保效益。
从长远来看，超高性能混凝土具有普通混凝土无法比拟的社会经济和环境效益。
制备UHPC主要原材料有水泥、级配良好的细砂、磨细石英砂、硅灰等矿物掺合料、高性能减水剂，总体而言，UHPC 材料的制备技术可概括为以下几点：1）剔除粗集料，提高基体匀质性，减少内部缺陷。
剔除粗骨料后，可大量减少界面处微裂缝的宽度和长度，减少了内部缺陷，同时UHPC水胶比较低，界面过渡区较薄，强化了集料与基体的界面；2）优化颗粒级配，提高堆积密度，改善基体密实性。
掺入硅灰等超细矿物细粉，扩大颗粒的粒径范围，进一步提高了颗粒的堆积密实度；3）火山灰效应，改善微结构。
硅灰等矿物掺合料的火山灰反应，可大量减少Ca(OH)2，优化界面区，改善微结构；4）掺入纤维，提高韧性。
混凝土的强度越高，脆性越大，在UHPC中掺入纤维，可以显著提高韧性和延性。
随着UHPC制备技术日益成熟且性能逐步提升，其在实际工程中也开始得到了广泛应用，但是随着UHPC在国内外的推广应用，工程实践表明，UHPC粘度大、收缩高和韧性不足等问题日益突出，急需采取一些新型技术措施降低其浆体粘度、提高体积稳定性及韧性。
超高性能混凝土的制备与应用一、引言随着城市化进程的加快，建筑物的高度和桥梁的跨度也越来越大，因此对混凝土的力学性能、耐久性等方面提出了更高的要求。
超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete, UHPC）作为一种新型材料，具有高强度、高韧性、高耐久性、高密实度等优点，已被广泛应用于桥梁、隧道、地下工程等领域。
本文将介绍超高性能混凝土的制备及其在工程中的应用。
二、超高性能混凝土的制备超高性能混凝土的主要组成部分包括水泥、骨料、矿物掺合料和高效活性掺合料等。
其中，高效活性掺合料是一种粉状材料，主要由硅酸盐、氧化物、水合物等组成。
它能够填充混凝土中的微孔和毛细孔，提高混凝土的密实度和强度。
超高性能混凝土的制备过程中，需要注意以下几个方面：1.材料选择。
需要选择优质的水泥、骨料和矿物掺合料，并选用高效活性掺合料。
2.搅拌方式。
采用高速、高效的搅拌方式，保证混凝土的均匀性。
3.加水量。
需要控制好加水量，以保证混凝土的流动性和成型性。
4.养护时间。
超高性能混凝土的养护时间比普通混凝土更长，通常需要养护28天以上。
制备好的超高性能混凝土具有以下特点：1.极高的强度。
通常可以达到100~200MPa以上，是普通混凝土的5~10倍。
2.高度的韧性。
由于采用了高效活性掺合料，超高性能混凝土的韧性也得到了提高。
3.良好的耐久性。
超高性能混凝土的密实度和抗渗性也比普通混凝土更好，可以有效地防止水、氯离子等的侵入。
三、超高性能混凝土在桥梁工程中的应用超高性能混凝土在桥梁工程中的应用已经得到了广泛的认可。
它不仅可以提高桥梁的承载能力，还可以使桥梁具有更长的使用寿命。
目前，国内外已经有许多采用超高性能混凝土建造的桥梁，例如法国的米肯桥、美国的6号跨湾大桥等。
这些桥梁不仅具有超强的承载能力，而且在极端天气等恶劣环境下仍然能够保持稳定。
四、超高性能混凝土在地下工程中的应用超高性能混凝土在地下工程中也具有广泛的应用前景。
