CRC與目前的UHPC達(dá)到基本相同的力學(xué)性能,高抗壓強(qiáng)度超過400MPa,使用燒結(jié)鋁礬土作骨料,同時(shí)使用鋼纖維提高材料的韌性,所以稱作“復(fù)合材料”。受到當(dāng)時(shí)減水劑性能的限制,CRC或早期UHPC比較粘滯,振搗密實(shí)較困難,還不便于現(xiàn)澆應(yīng)用。上世紀(jì)九十年代,歐洲開展了合作研究項(xiàng)目,世界各地也廣泛開展相關(guān)研究,這種材料獲得一個(gè)新名稱“活性粉末混凝土,簡稱RPC”。“性能混凝土UHPC”的名稱形成于本世紀(jì),因?yàn)榕c早期的CRC或RPC相比,隨著設(shè)計(jì)理論的完善、效減水劑(聚羧酸系)問世和配制技術(shù)的進(jìn)步,這種材料已具備了普通混凝土的施工性能,甚至可以實(shí)現(xiàn)自密實(shí),可以常溫養(yǎng)護(hù),已經(jīng)具備廣泛應(yīng)用的條件。
UHPC堪稱耐久性好的工程材料,適當(dāng)配筋的UHPC力學(xué)性能接近鋼結(jié)構(gòu),同時(shí)UHPC具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能。因此,UHPC特別適合用于大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)(軍事工程、銀行金庫等)和薄壁結(jié)構(gòu),以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。目前,UHPC已經(jīng)在一些實(shí)際工程中應(yīng)用,如大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁(實(shí)例見表3)、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強(qiáng)板、ATM機(jī)保護(hù)殼,等等??梢灶A(yù)計(jì),還會有越來越多的應(yīng)用。
UHPC 性能混凝土是一種強(qiáng)、韌性、高耐久性的特種工程材料,在 工程、海洋工程、核工業(yè)、特種保安和防護(hù)工程、以及市政工程領(lǐng)域有良好 的應(yīng)用前景。經(jīng)試驗(yàn),其抗折強(qiáng)度是普通 C50 混凝土的 3 倍,縮變下降 50%, 經(jīng)歷 700 次凍融循環(huán)后仍然完好無損,被稱為“開裂”的混凝土。
高耐久性特性:
UHPC性能混凝土凍融循環(huán)、海洋環(huán)境、硫鋁酸鹽侵蝕、弱酸侵蝕和碳化下,能夠耐受各種有害物質(zhì)滲透到基體內(nèi)部,同時(shí)具有自愈能力,防水效果。UHPC產(chǎn)品沒有內(nèi)部惡化過程(延遲鈣礬石、碳硫硅鈣石、堿骨料反應(yīng)、未水化熟料膨脹等),表現(xiàn)出對酸性介質(zhì)的高抵抗力,可以暴露在各種侵蝕環(huán)境下(鹽、硝酸鹽、海水等)
UHPC性能混凝土特的結(jié)構(gòu)能夠解決環(huán)保問題和降低生命周期成本,如降低建筑成本、模具成本、勞動力成本和維修成本等,提高建筑場地的安全性,建造速度和建筑生命周期。另外,UHPC調(diào)配出的色彩持久穩(wěn)定,產(chǎn)差小,質(zhì)感細(xì)膩,既能保持水泥制品的原始性能,又能的使產(chǎn)品表面質(zhì)感趨于穩(wěn)定。
利用UHPC性能混凝土高抗拉強(qiáng)度、耐腐蝕的性質(zhì)可以制作輸油、輸氣管道以替代造價(jià)較高的大口徑厚壁鋼管,顯著提高管道耐久性、節(jié)省成本。