中國(guó)粉體網(wǎng)訊 超高性能混凝土(UHPC)，是一種纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料,，一般是由水泥,、細(xì)集料、纖維,、礦物摻合料,、高效減水劑等加水后進(jìn)行拌合，再經(jīng)過(guò)凝結(jié)硬化后形成的一種具有超高抗壓強(qiáng)度,、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能和較高耐久性能的混凝土,，應(yīng)用于道路、橋梁,、水利等重大工程項(xiàng)目之中,，對(duì)于推動(dòng)土木工程材料的發(fā)展有著重大意義，應(yīng)用前景十分廣闊,。
一,、UHPC的制備原料及其性能分析
1膠凝材料
制備UHPC的水泥應(yīng)采用含堿量較低，C3A和C4AF含量較少的優(yōu)質(zhì)硅酸鹽水泥,。礦物摻合料一般選用硅灰,，硅灰在UHPC中起到了填充作用，還可以與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生二次水化,，生成水化硅酸鈣,，使UHPC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。
2鋼纖維
人們?cè)诓粩嘌芯恐邪l(fā)現(xiàn),，鋼纖維能夠極大改善UHPC的力學(xué)性能,，目前鋼纖維已經(jīng)成為UHPC制備不可缺少的材料。鋼纖維的摻量和形狀對(duì)UHPC都有一定影響,。
研究表明,，當(dāng)體積摻量小于3%時(shí)，UHPC的彈性模量和抗壓強(qiáng)度都隨其增大而逐漸增大,。過(guò)高的纖維摻量會(huì)使得纖維在基體中難以分散開(kāi)來(lái),，分布不均,，纖維發(fā)生團(tuán)聚，降低UHPC的流動(dòng)性,，因此鋼纖維的最佳體積摻量為2%,。
3減水劑
高效減水劑的種類(lèi)主要分為，萘系高效減水劑,、氨基磺酸鹽高效減水劑,、脂肪族高效減水劑和聚羧酸系高效減水劑4種。 目前UHPC中主要用聚羧酸系高效減水劑,。
除此之外,，混凝土混合料必須具有良好的和易性以保證獲得良好的澆灌質(zhì)量。
①流動(dòng)性：指混合料在本身自重或在機(jī)械振搗的外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)或坍落能均勻密實(shí)地填滿模板的性質(zhì),。
②黏聚性：指混合料具有一定的黏聚力在運(yùn)輸或澆筑過(guò)程中不致出現(xiàn)分層離析使混凝土保持整體均勻的性能,。
③保水性：指混合料在施工過(guò)程中具有保水能力保水性好的混料不易產(chǎn)生嚴(yán)重泌水現(xiàn)象。
二,、UHPC的生產(chǎn)工藝
常規(guī)制備UHPC的工藝方法：將膠凝材料,、細(xì)集料、鋼纖維等倒入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌,，再加入水和高效減水劑攪拌直至成流態(tài)混凝土,。
馬來(lái)西亞推薦的攪拌工藝：先將粉末和集料均勻化，然后加入水和外加劑進(jìn)行攪拌,，將漿體攪拌均勻后再均勻地加入鋼纖維,。攪拌就是要將集料以及鋼纖維均勻分散開(kāi)，不使鋼纖維聚集成團(tuán),。
以短切的耐堿玻璃纖維約3~10%含量的復(fù)合材料為例,，其密度為1600~ 2500kg/m3，抗沖強(qiáng)度8.0~21.5N.mm/mm2,，壓縮強(qiáng)度48~83MPa,，熱膨脹系數(shù)為11-16X10-6K-1。性能隨所用原材料,、配比,、工藝和養(yǎng)護(hù)條件而異。
三,、UHPC工程應(yīng)用概況
UHPC在國(guó)內(nèi)最早的應(yīng)用是在客運(yùn)專(zhuān)線的電纜溝蓋板上,，例如京滬高速鐵路就使用了 UHPC 制作的蓋板。之后UHPC開(kāi)始逐步應(yīng)用到了橋梁與建筑上,。
寧波機(jī)場(chǎng)路南延市政道路和輕軌一體化高架箱梁接縫連接,，上海嘉閔高架預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的梁與梁之間、蓋梁與墩柱之間的接縫連接等,。
截至2018年年底,，國(guó)內(nèi)已有60多座鋼橋應(yīng)用了鋼UHPC復(fù)合橋面,。首次應(yīng)用鋼-UHPC復(fù)合橋面的是廣東肇慶馬房大橋。目前,，鋼-UHPC復(fù)合橋面是UHPC應(yīng)用規(guī)模最大的工程項(xiàng)目。
2018年至2019年,，深圳的悅彩城展中心幕墻,、余杭文化藝術(shù)中心幕墻、上海音樂(lè)學(xué)院歌劇院幕墻都采用了UHPC,，這又補(bǔ)充了國(guó)內(nèi)UHPC在建筑領(lǐng)域的空席,。
作為建筑設(shè)計(jì)師“新寵”，UHPC近期在國(guó)內(nèi)重大工程中屢次被“委以重任”,，你想深入了解它,？在UHPC生產(chǎn)工藝上有困惑？想要替換生產(chǎn)UHPC的原材料,？你有UHPC相關(guān)疑問(wèn),，請(qǐng)記住7月20日下午3點(diǎn)整，來(lái)“粉體公開(kāi)課”,，中國(guó)粉體網(wǎng)平臺(tái)特邀南京理工大學(xué)賴(lài)建中教授做客直播間,，線上作《超高性能水泥基復(fù)合材料制備、性能及應(yīng)用》相關(guān)專(zhuān)業(yè)報(bào)告,，課間每個(gè)人都有機(jī)會(huì)在線提問(wèn),，賴(lài)教授為大家一對(duì)一解惑，千萬(wàn)不要錯(cuò)過(guò)!
專(zhuān)家簡(jiǎn)介
賴(lài)建中,，博士,，南京理工大學(xué)教授、博導(dǎo),。從事先進(jìn)水泥基復(fù)合材料,、功能梯度材料、3D打印建筑研究,。承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金,、國(guó)防基礎(chǔ)研究等項(xiàng)目。
獲南京理工大學(xué)優(yōu)秀教師,、先進(jìn)科技工作者,、卓越計(jì)劃“紫金之星”等稱(chēng)號(hào)，入選創(chuàng)聚江寧高層次人才引進(jìn)計(jì)劃,、混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)專(zhuān)家委員,，獲南京市自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)。
參考來(lái)源：
百度百科,，水泥基復(fù)合材料
申久成,，等：超高性能混凝土研究綜述,，南京工程學(xué)院
