性能混凝土(Ultra-HighPerformance Concrete,簡(jiǎn)稱UHPC),因?yàn)橐话阈钃饺脘摾w維或高強(qiáng)聚合物纖維,也被稱作性能纖維增強(qiáng)混凝土。UHPC不同于傳統(tǒng)的高強(qiáng)混凝土(HSC)和鋼纖維混凝土(SFRC),也不是傳統(tǒng)意義“混凝土(HPC)”的高強(qiáng)化,而是性能指標(biāo)明確的新品種水泥基結(jié)構(gòu)工程材料。
UHPC較有代表性的定義或需要具備的特性如下:
· 是一種組成材料顆粒的級(jí)配達(dá)到佳的水泥基復(fù)合材料;
· 水膠比小于0.25,含有較高比例的微細(xì)短鋼纖維增強(qiáng)材料;
· 抗壓強(qiáng)度不150MPa;具有受拉狀態(tài)的韌性,開(kāi)裂后仍保持抗拉強(qiáng)度不5MPa(法國(guó)要求7MPa);
· 內(nèi)部具有不連通孔結(jié)構(gòu),有很高抵抗氣、液體浸入的能力,與傳統(tǒng)混凝土和混凝土(HPC)相比,耐久性可大幅度提高。
UHPC在上世紀(jì)七十年代末起源于丹麥,八、九十年代在歐洲進(jìn)行了比較系統(tǒng)深入的研究,并開(kāi)始在小型工程和制品上應(yīng)用。進(jìn)入本世紀(jì),在歐美、日韓等許多均將UHPC作為新型、未來(lái)的或戰(zhàn)略性工程材料進(jìn)行研究與發(fā)展,法國(guó)和日本了設(shè)計(jì)指南。目前,UHPC的配制、生產(chǎn)、施工和預(yù)制技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,結(jié)構(gòu)性能與設(shè)計(jì)規(guī)范正處于發(fā)展完善過(guò)程,工程結(jié)構(gòu)與制品的應(yīng)用不斷新進(jìn)展,定期舉辦UHPC/UHPFRC研討會(huì)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
性能混凝土通常會(huì)采用硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉、細(xì)硅砂、減水劑、水、鋼或有機(jī)纖維等高強(qiáng)度韌性材料為原料。
任性能混凝土高抗壓抗彎折(可做懸空屋面)、低收縮、背栓抗拔性能高,同時(shí)總重量輕,強(qiáng)度高,無(wú)需另加結(jié)構(gòu)支撐,可做大規(guī)模板。具有的韌性,實(shí)現(xiàn)了抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的有效平衡。
軌道交通橋梁面層與橋梁加固
根據(jù)性能混凝土特性及已成功實(shí)施的工程實(shí)例,結(jié)合上海軌道交通工程建設(shè)的需求,如橋梁改造特別是橋面系工程、預(yù)制樓梯工程、隧道疏散平臺(tái)板、車站上排熱風(fēng)道板等,進(jìn)行有針對(duì)性的性能混凝土應(yīng)用研究,并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析,可為新材料在重大工程中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。性能混凝土的應(yīng)用將促進(jìn)城市軌道交通建設(shè)工程向預(yù)制裝配式發(fā)展。