UHPC超高性能混凝土是一种具有超高强度、优异耐久性和卓越韧性的新型建筑材料。与普通混凝土相比,UHPC的抗压强度可达150-250MPa,抗折强度可达30-50MPa,弹性模量在45-60GPa之间。这种材料主要由水泥、硅灰、石英粉、高效减水剂和钢纤维组成,其中钢纤维含量通常在2-5%之间,纤维长度在6-20mm范围内。
在材料组成方面,UHPC采用极低的水胶比(0.14-0.22),通过精确的颗粒级配实现最大密实度。水泥选用52.5或62.5标号的高性能水泥,硅灰的比表面积达到15000-25000m²/kg,石英粉粒径控制在5-50μm。高效减水剂通常采用聚羧酸系,减水率可达30-40%。这些材料经过精确配比和特殊工艺处理,形成了致密的微观结构。
UHPC的施工工艺具有特殊性。搅拌过程需采用强制式搅拌机,搅拌时间控制在8-12分钟。浇筑时采用自密实技术,无需振捣,但需注意浇筑速度控制在0.5-1.0m/h。养护分为两个阶段:初凝后立即覆盖塑料薄膜保湿养护24小时,随后进行90℃蒸汽养护48小时。这种养护制度能有效促进水泥水化和硅灰的火山灰反应。
在力学性能方面,UHPC表现出显著优势。其抗压强度是普通混凝土的4-6倍,抗折强度可达8-10倍。钢纤维的加入使材料具有优异的韧性,断裂能可达20000-40000J/m²。同时,UHPC的氯离子扩散系数低于0.5×10⁻¹²m²/s,碳化深度在50年使用期内几乎为零,展现出卓越的耐久性www.khshxcl.com。
UHPC在工程应用中展现出独特优势。其超薄特性允许构件厚度减少50-70%,显著降低结构自重。在桥梁工程中,UHPC可用于制作厚度仅3-5cm的桥面板;在建筑领域,可制作厚度1-2cm的幕墙挂板。此外,UHPC与钢筋的粘结强度可达20-30MPa,是普通混凝土的2-3倍,确保了良好的协同工作性能www.khshxcl.com。