超高性能混凝土结构(UHPC)是一种具有卓越力学性能和耐久性的新型建筑材料。其抗压强度通常在150MPa以上,最高可达400MPa,远超普通混凝土的30-50MPa。这种材料的抗拉强度达到8-15MPa,断裂韧性是普通混凝土的200-300倍。UHPC的弹性模量约为50-60GPa,密度在2500-2800kg/m³之间,孔隙率低于2%,使其具有优异的抗渗性和耐久性。
UHPC的优异性能源于其特殊的材料组成和微观结构。其配合比中水泥用量高达700-1000kg/m³,水胶比低至0.15-0.25。掺入的硅灰(5-15%)、石英粉(20-30%)和高效减水剂(2-3%)共同作用,形成致密的微观结构。钢纤维掺量通常为2-5%(体积分数),长度6-20mm,直径0.15-0.25mm,均匀分布在基体中,显著提高材料的韧性和抗裂性能。
在施工工艺方面,UHPC需要严格控制原材料质量和配合比。搅拌过程采用强制式搅拌机,先干拌水泥、硅灰和石英粉1-2分钟,再加入水和减水剂搅拌3-5分钟,最后加入钢纤维搅拌1-2分钟。成型时需采用高频振捣(频率100-150Hz)或压力成型(压力5-20MPa)以确保密实度。养护制度要求严格,成型后立即覆盖塑料薄膜保湿,24小时后脱模,随后进行90℃蒸汽养护48小时或常温养护28天。www.mldhj.com
UHPC在桥梁工程中应用广泛,尤其适用于大跨径桥梁的薄壁构件。其优异的抗氯离子渗透性能(氯离子扩散系数低于0.5×10-12m²/s)使其特别适合海洋环境。在建筑幕墙领域,UHPC可实现3-5mm的超薄截面,同时满足结构强度和建筑美学要求。预制构件连接采用UHPC灌浆料,其流动度可达300mm以上,1天抗压强度超过50MPa,能实现快速施工。






