STC超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC)是一种具有超高强度、优异耐久性和良好韧性的新型建筑材料。其抗压强度通常可达150MPa以上,抗折强度超过30MPa,远超普通混凝土。STC超高性能混凝土的优异性能源于其特殊的材料组成和紧密的微观结构。
STC超高性能混凝土的配合比设计是保证其性能的关键www.khyzd.com。主要原材料包括水泥、硅灰、石英砂、高效减水剂和钢纤维。水泥通常采用P·II 52.5或更高标号的硅酸盐水泥,用量在700-900kg/m³之间。硅灰作为重要的矿物掺合料,掺量一般为水泥质量的20-30%,其超细颗粒能够填充水泥颗粒间的空隙,显著提高混凝土的密实度。石英砂选用粒径为0.15-0.6mm的级配砂,细度模数控制在2.0-2.5之间,用量约为1000-1200kg/m³。
高效减水剂是STC配合比中的关键组分,通常采用聚羧酸系高性能减水剂,减水率需达到30%以上。减水剂用量为胶凝材料总量的1.5-2.5%,确保混凝土在低水胶比(通常为0.16-0.22)下仍具有良好的工作性。钢纤维的掺入显著提高了混凝土的韧性和抗裂性能,常用直径为0.12-0.20mm、长度为12-20mm的镀铜钢纤维,掺量一般为体积的1.5-3.0%。
STC超高性能混凝土的制备工艺要求严格。原材料必须精确计量,误差控制在±1%以内www.uujsj.com。搅拌应采用强制式搅拌机,投料顺序为:先加入干料(水泥、硅灰、石英砂)搅拌1-2分钟,再加入含有减水剂的水溶液搅拌3-5分钟,最后加入钢纤维搅拌2-3分钟。搅拌过程中需控制拌合物温度不超过30℃,必要时可采用冰水降温。
STC超高性能混凝土的施工工艺与传统混凝土有显著区别。由于其黏度较大,通常需要采用高频振捣或压力成型。浇筑时应分层进行,每层厚度不超过300mm,采用插入式振捣器振捣时,振捣间距不大于300mm。养护是保证STC性能的重要环节,浇筑完成后应立即覆盖塑料薄膜保湿,24小时后拆模,然后进行高温蒸汽养护或热水养护。标准养护制度为:90±5℃下养护48小时,或在80℃热水中养护72小时。
STC超高性能混凝土具有优异的耐久性能。其氯离子扩散系数低于1.0×10-12m²/s,抗冻融循环次数可达1000次以上,抗碳化性能极佳。这些特性使其特别适用于严酷环境下的重要工程结构,如跨海大桥、核电站外壳、高层建筑关键部位等。