什么是超高性能混凝土?

 > 发布于2021-03-08 阅读 19.7k
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材料美学馆(ID:CLMXG_)原创


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- 材料档案 -


01.材料概要

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete),简称UHPC,国际上系指抗压强度在150MPa以上,并具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称。


高性能混凝土是用现代混凝土技术制备的混凝土,相对于普通混凝土而言,并非混凝土的一个品种,而是以广义的动态的可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土的组合。


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02.材料性能及特征

超高性能混凝土是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料。

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它的基本配制原理是:通过提高组分的细度与活性,不使用粗骨料,使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减到最少,以获得超高强度与高耐久性。


1)强度高

最高抗压强度可以达到810Mpa,因为每个国家的工艺水平有较大差异,对UHPC最低也要求抗压达到150Mpa以上,抗剪力达到25Mpa以上,且高隔热、高防水,质地细腻,基本可以隔绝一切有害介质。


2)耐久性高

传统混凝土不可避免自身具有很多的缝隙,在高温或低温、阴雨连绵或是艳阳高照的情况下缝隙便会进一步放大使用寿命低,而超高性能混凝自身基本没有任何缝隙,即使受外力影响产生细微的缝隙,它还具有神奇的自愈能力。


超高性能混凝土最早多应用于桥梁建设,以此来减少结构的自重,提升结构的使用寿命和耐久性,使用寿命可以达到100年以上。


3)工作性高

与传统混凝土“粗、笨、厚、重”等特点不同,超高性能混凝土依仗着自己强悍的物理特性,可以将结构极度得轻量化,具有强烈的视觉美感。


密度大、表面光洁度高、质地细腻有温润如玉之感,普通混凝土在它面前完全是个糙汉子。


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03.材料施工注意事项

1)搅拌

原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量,称量允许偏差应符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%;外加剂±1%;骨料±2%;拌合用水±1%。


应当采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土,采用电子计量系统计量原材料。搅拌时间不宜少于2min,也不宜超过3min。

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2)运输

应采取有效措施,保证混凝土在运输过程中保持均匀性及各项工作性能指标不发生明显波动。


对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季),并采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。


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3)浇筑

a、混凝土入模前,应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能;只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。


b、混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m当大于2m时,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出现分层离析现象。


c、混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行,间隙时间不得超过90min,不得随意留置施工缝。


d、新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15℃。


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4)振捣

可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。


采用插入式振捣器振捣混凝土时,宜采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准,一般不宜超过30s,避免过振。


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5)养护

混凝土早期养护特别重要,养护有两个目的:一是创造使水泥得以充分水化的条件,加速混凝土硬化;二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。


混凝土的标准养护条件为温度(20±3)℃,相对湿度保持90%以上,时间28d。高性能混凝土早期强度增长较快,一般3天达到设计强度的60%,7天达到设计强度的80%。


通常在混凝土浇注完毕后采取以带模养护为主,浇水养护为辅,使混凝土表面保持湿润。养护时间不少于14天。


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04.价格区间

通常超高性能混凝土都是按平方来计算,市场价格在1000-4000元平方米不等


(以上价格仅为市场普通中端价格,材料价格根据多方原因会有浮动,仅供参考。)



- 应用案例 -


1)卡塔尔国家博物馆

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2)杭州余杭大剧院

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3)阿布扎比卢浮宫

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4)上海歌剧院

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-End-



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