UHPC混凝土(超高性能混凝土)作为新型建筑材料,其密度范围通常在2400-2600kg/m³之间,每立方米重量约2500公斤左右。这一数值明显高于普通混凝土(2300-2500kg/m³),主要源于其特殊的材料组成和微观结构特征。
在材料配比方面,UHPC采用的水胶比极低(0.14-0.22),水泥用量高达700-900kg/m³,并掺入20-30%的硅灰、矿粉等活性矿物掺合料。钢纤维掺量通常为体积比的2-3%(约150-200kg/m³),纤维直径0.15-0.3mm,长度12-20mm。这些材料通过优化级配实现最大密实度,骨料粒径严格控制在0.5-8mm范围内,采用间断级配设计。www.khyzd.com
从力学性能来看,UHPC的抗压强度可达150-250MPa,是普通混凝土的4-6倍;抗弯强度30-50MPa,韧性指标(断裂能)超过40000J/m²。这种优异的性能源于三个方面:一是通过颗粒最紧密堆积理论实现的超高密实度;二是钢纤维的桥接作用有效抑制裂缝扩展;三是活性粉末与水泥水化产物形成的致密微观结构。
施工工艺上,UHPC需要采用强制式搅拌机拌合,搅拌时间延长至5-8分钟以确保纤维均匀分散。浇筑时需使用高频振捣器(频率≥10000次/分钟),振捣时间控制在20-30秒。养护阶段要求保持95%以上相对湿度,温度20±2℃的环境养护48小时,随后进行90℃蒸汽养护72小时。这些严格的工艺控制保证了材料性能的充分发挥。
在工程应用中,UHPC的自重优势体现在构件尺寸缩减上。以桥梁面板为例,采用UHPC可将厚度从常规的300mm减至80-100mm,在保证承载力的同时,单方混凝土重量仍维持在2500kg左右。这种高强轻量化特性使其在大跨结构、抗震加固等领域具有显著优势。