超高强度混凝土(UHPC)是一种新型水泥基复合材料,其抗压强度通常超过150MPa,抗折强度可达30MPa以上。与传统混凝土相比,UHPC具有更致密的微观结构和优异的耐久性,这主要归功于其独特的材料组成和制备工艺。
在材料组成方面,UHPC采用超低水胶比(通常为0.15-0.25),并掺入大量活性矿物掺合料(如硅灰、矿渣粉等)和高效减水剂。其骨料粒径严格控制在0.5mm以下,且级配经过优化设计。钢纤维的加入(体积掺量一般为1-3%)显著提高了材料的韧性和抗裂性能。典型的UHPC配合比中,水泥用量可达800-1000kg/m³,硅灰掺量为水泥质量的15-25%www.uujsj.com。
UHPC最显著的特点是具有超高的力学性能。其抗压强度可达150-250MPa,弹性模量在45-60GPa之间。由于钢纤维的增强作用,UHPC表现出明显的应变硬化特性,极限拉应变可达0.5%以上。在耐久性方面,UHPC的氯离子扩散系数低于1×10⁻¹²m²/s,抗冻融循环次数超过1000次,远优于普通混凝土。
施工工艺上,UHPC需要采用强制式搅拌机进行充分搅拌,搅拌时间通常为15-20分钟。由于流动性好(坍落扩展度可达600mm以上),UHPC适合泵送施工。浇筑后需立即进行覆盖养护,24小时内保持湿润环境。蒸汽养护可显著提高早期强度,养护制度一般为90℃下保持48小时。对于薄壁结构,UHPC可实现自密实浇筑,无需振捣。
在应用过程中,UHPC表现出优异的界面粘结性能,与钢筋的粘结强度可达20MPa以上。其收缩性能经过优化,28天干燥收缩值控制在600×10⁻⁶以内。热膨胀系数与普通混凝土相近,约为10×10⁻⁶/℃。这些特性使UHPC特别适用于大跨径桥梁、高层建筑节点等对材料性能要求严格的场合。






