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UHPC超高性能混凝土
橋面鋪裝/橋梁加固/橋面拓寬/機(jī)場跑道維養(yǎng)/水利大壩修繕加固
一、簡介
UHPC超高性能混凝土是一種超高強(qiáng)、高韌性、高耐久性的特種工程材料，在國防工程、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)證明，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。
二、性能特點(diǎn)
1. UHPC現(xiàn)己用于海洋石油平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)的外保護(hù)層，可大大提高水位變動(dòng)區(qū)的支柱的使用壽命。
2. UHPC的旱期強(qiáng)度發(fā)展快，后期強(qiáng)度極高，用于補(bǔ)強(qiáng)和修補(bǔ)工程中可替代鋼材和昂貴的有機(jī)聚合物，既可保持混凝主體系的整體性，還可降低成本。
3. UHPC強(qiáng)度高，抗沖擊性能好，可用于國防工程的防護(hù)結(jié)構(gòu)，也可用于需要高承載力的特殊結(jié)構(gòu) 。
4. UHPC的高密實(shí)性與良好的工作性能，使其與模板相接觸的表面具有很高的光潔度，外界的有害介質(zhì)很難侵入到UHPC中去，而UHPC中的著色劑等組分也不易向外析出，利用這一特點(diǎn)可把UHPC用作建筑物的外裝飾材料領(lǐng)域。
三、性能指標(biāo)《超高性能混凝土（UHPC）技術(shù)要求》T CECS 10107-2020
超高性能混凝土擴(kuò)展度分級(jí)
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等級(jí) |
UF1 |
UF2 |
UF3 |
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擴(kuò)展度 |
S<650 |
650≤S≤750 |
S≥750 |
超高性能混凝耐久性要求
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項(xiàng)目 |
結(jié)構(gòu)類 |
非結(jié)構(gòu)類 |
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氯離子擴(kuò)散系數(shù)/（×10-12㎡/s） |
≤0.40 |
≤0.60 |
超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度分級(jí)
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等級(jí) |
UC1 |
UC2 |
UC3 |
UC4 |
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抗壓強(qiáng)度/MPa |
100≤fcu<120 |
120≤fcu<150 |
150≤fcu<180 |
fcu≥180 |
超高性能混凝土抗拉強(qiáng)度分級(jí)
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等級(jí) |
UT1 |
UT2 |
UT3 |
UT4 |
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抗拉強(qiáng)度/MPa |
≥5 |
≥5 |
≥7 |
≥10 |
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殘余抗拉強(qiáng)度/彈性max抗拉強(qiáng)度 |
≥0.7 |
/ |
/ |
/ |
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抗拉強(qiáng)度/彈性max抗拉強(qiáng)度 |
≥1.00 |
≥1.00 |
≥1.10 |
≥1.20 |
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抗拉強(qiáng)度×10-6 |
≤1000 |
≥1000 |
≥1500 |
≥2000 |
注1: UT1級(jí)代表超高性能混凝土在單軸拉伸試驗(yàn)過程中無顯著應(yīng)變硬化現(xiàn)象或只表現(xiàn)出應(yīng)變軟化現(xiàn) 象，UT2、UT3、UT4級(jí)代表超高性能混凝土在單軸拉仲試驗(yàn)過程中表1見出不同程度拉伸應(yīng)變硬化現(xiàn)象。
注2：殘余抗拉強(qiáng)度取超高性能混土拉伸至拉應(yīng)變?yōu)?500 ×10-6時(shí)對(duì)應(yīng)的拉應(yīng)力。
注3：同**中所列指標(biāo)應(yīng)同時(shí)滿足，否則應(yīng)降級(jí)。
超高性能混凝土拌合物性能要求
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項(xiàng)目 |
擴(kuò)展度 |
擴(kuò)展度竟是損失 |
擴(kuò)展時(shí)間 |
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要求 |
≥650mm |
≤100mm |
3~10s |
超高性能混凝力學(xué)性能要求
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分類 |
項(xiàng)目 |
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抗壓強(qiáng)度/MPa |
抗拉性能 |
彈性模量/GPa |
抗彎強(qiáng)度/MPa |
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結(jié)構(gòu)類 |
≥120 |
不**UT2級(jí) |
≥40 |
≥14 |
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非結(jié)構(gòu)類 |
≥100 |
不**UT1級(jí) |
≥40 |
≥10 |
四、適用范圍
1、利用UHPC強(qiáng)度高的特性，可以減小結(jié)構(gòu)件尺寸，獲得更多的使用空間。利用UHPC可以建造跨度更大、凈空更高的橋梁，可以減小高層建筑中底層柱子截面尺寸，得到更多的使用面積。
2、利用UHPC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、降低成本。
3、利用UHPC的高抗?jié)B性，制造中低放射性核廢料儲(chǔ)存整體容器。
4、用于軍事與安保領(lǐng)域，制造抗爆炸、抗沖擊裝置 。
5、機(jī)場搶修、建筑結(jié)構(gòu)加固等。
五、施工工藝
1、配合比
粉料:鋼纖維:水=100:（1~3）:10
2、攪拌
投入粉料到攪拌機(jī)，加水?dāng)嚢?/span>3~4分鐘（物料達(dá)到膠體狀態(tài)），加入鋼纖維繼續(xù)攪拌（當(dāng)鋼纖維用量較大時(shí)，通常不超過3%，可以逐漸或分次加入）， 待鋼纖維分散均勻后進(jìn)行澆筑，并振動(dòng)成形，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
備注：m3原材料重量（不合拌合水）為2250k g；性能指標(biāo)可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制。
六、包裝貯存
采用復(fù)合袋包裝，凈重25kg每袋（鋼纖維獨(dú)立包裝），保質(zhì)期3個(gè)月；須貯存于平燥通鳳的室內(nèi)，包裝袋密閉，注意防湖、防凍。
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