UHPC混凝土与STC混凝土的性能差异分析
UHPC(超高性能混凝土)和STC(钢纤维增强混凝土)是两种高性能混凝土材料,在工程应用中具有不同的特性。UHPC以超高的抗压强度和优异的耐久性著称,其抗压强度通常可达150MPa以上,抗折强度超过30MPa。这种材料采用低水胶比(0.2以下)和超细活性粉末(硅灰、石英粉等)配制,配合高强度钢纤维(直径0.15-0.2mm,长度6-13mm)增强,形成致密的微观结构。施工时需采用专用搅拌设备和高压喷射工艺,养护温度控制在90℃左右以促进活性粉末反应www.khyzd.com。
STC混凝土的抗压强度一般在60-100MPa范围内,主要通过掺加粗钢纤维(直径0.3-0.6mm,长度25-60mm)来提升韧性。其钢纤维掺量约为1-2%(体积比),明显高于UHPC的2-5%。STC的断裂能可达30kJ/m²以上,表现出优异的抗冲击和抗疲劳性能。施工时采用常规搅拌工艺,但需要特别注意纤维分布均匀性,通常使用强制式搅拌机并控制投料顺序。
从材料组成看,UHPC完全摒弃粗骨料,骨料粒径不超过0.6mm;STC则保留常规粗骨料(粒径5-20mm),但通过优化级配提高密实度。UHPC的孔隙率低于1%,氯离子扩散系数为10-14m²/s量级;STC的孔隙率约3-5%,氯离子扩散系数为10-12m²/s。这种微观结构差异导致UHPC在海洋环境等严苛条件下的耐久性更优。
在力学性能方面,UHPC的弹性模量可达50GPa,应力-应变曲线在峰值后呈现陡降;STC的弹性模量约40GPa,但具有明显的多裂缝开展特征。UHPC的收缩应变约为200-400με,需通过蒸汽养护控制;STC的干燥收缩约400-600με,可通过内养护技术改善。
施工工艺上,UHPC需要预制构件工厂化生产,现场采用胶粘剂拼接;STC更适合现浇施工,可采用泵送工艺。UHPC的单价约为普通混凝土的8-10倍,STC则为3-5倍www.uujsj.com。在桥梁接缝、建筑幕墙等薄壁结构中多选用UHPC;而隧道衬砌、工业地坪等需要抗冲击的部位更倾向采用STCwww.mldhj.com。