超高性能混凝土(UHPC)是一种具有卓越力学性能和耐久性的新型建筑材料。其抗压强度通常可达150-250MPa,是普通混凝土的5-8倍;抗折强度可达30-50MPa,韧性指标是传统混凝土的100倍以上。这种材料通过优化颗粒级配和掺入钢纤维实现性能突破,其密实度接近理论最大值,孔隙率低于1%。
在材料组成方面,UHPC采用以下关键配方:
- 水泥:采用52.5级以上硅酸盐水泥
- 硅灰:掺量15-25%,粒径0.1-1μm
- 石英粉:粒径5-40μm,填充中观孔隙
- 高效减水剂:聚羧酸系,减水率≥30%
- 钢纤维:长度6-20mm,直径0.15-0.25mm,掺量2-5%
UHPC的微观结构呈现以下特征:
1. 水泥石基体致密无缺陷
2. 钢纤维三维乱向分布
3. 界面过渡区厚度仅1-2μmwww.khyzd.com
4. 水化产物以低钙硅比C-S-H凝胶为主
施工工艺需特别注意以下要点:
搅拌工序采用强制式搅拌机,投料顺序为:
1www.uujsj.com. 先投入干料搅拌1分钟
2. 加入80%拌合水搅拌2分钟
3. 加入剩余水和减水剂搅拌3分钟
总搅拌时间控制在6-8分钟
浇筑过程需注意:
- 模板密封性要求高,接缝处加设密封条
- 采用高频振捣器,振动频率≥10000次/分钟
- 分层浇筑厚度不超过300mm
- 环境温度控制在15-30℃
养护制度分为三个阶段:
1. 初凝后立即覆盖塑料薄膜
2. 24小时后开始蒸汽养护
3. 90℃恒温养护48小时
4. 自然降温至室温
在结构应用方面,UHPC特别适用于以下场景:
- 大跨径桥梁的预制节段
- 建筑外立面幕墙单元
- 海洋工程防腐构件www.khshxcl.com
- 抗震结构关键节点
其耐久性指标显著优于普通混凝土:
- 氯离子扩散系数<1×10⁻¹²m²/s
- 碳化深度50年<1mm
- 冻融循环300次质量损失<1%
- 耐磨性比普通混凝土高10倍