性能混凝土的设计理论是大堆积密度理论(densified particle packing),其组成材料不同粒径颗粒以佳比例形成紧密堆积,即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充,微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。早在1931年,Andressen就建立了大堆积密度理论的数学模型。然而,直到上世纪七十年代末,在减水剂技术与产品性能大幅度提高的基础上,采用该模型设计配制的代性能混凝土才在丹麦奥尔堡Cement og Beton Laboratiet(水泥与混凝土试验室)诞生,称作CRC(Compact Reinforced Composite,密实增强复合材料)。
UHPC性能混凝土性能指标 :
项目 依据 指标 抗压强度(MPa)
试件尺寸 40×40×160() ≥150
试件尺寸 100×100×160() ≥120
抗拉强度(MPa) ≥9
弹性段抗拉强度(MPa) ≥7 极
限抗拉强度(MPa) ≥8 极限拉伸应变(%) ≥0.2
极限抗拉强度/弹性段抗拉强度 ≥1.1
抗弯拉强度(MPa) ≥22
初始坍落扩展度() ≥700 1h
坍落扩展度() ≥650
UHPC性能混凝土适用范围:
1、用于大跨径梁板、限制尺寸构件的制作。
2、制造输油、输气管道,以砼代钢降低生产和运营成本。
3、制造中低核废料贮存容器。
4、领域安防、抗爆工事。
5、各类加固补强工程。
UHPC性能混凝土的早期度发展快,后期度,用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物,既可保持混土体系的整体性,还可节省成本。
UHPC性能混凝土的高密实性与良好的工作性能,使其与模板相接触的表面具有很高的光洁度,外界的有害介质很难侵入到UHPC中去,而UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出,利用这一特点可把UHPC用作建筑物的外装饰材料。
利用UHPC性能混凝土强度高的性质,可以减小结构构件尺寸,获得更多的使用空间。利用UHPC可以建造跨度更长、净空更大的桥梁;可以减小高层建筑中底层柱子截面尺寸,得到更多的使用面积。