超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete),也称作活性粉末混凝土(RPC,Reactive Powder Concrete),是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料,实现工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”包含两个方面‘超高’——超高的耐久性和超高的力学性能。UHPC达到最高抗压强度超过400MPa,使用烧结铝矾土作骨料,同时使用钢纤维提高材料的韧性,所以称作“复合材料”。上世纪九十年代,欧洲开展了合作研究项目,世界各地也广泛开展相关研究,“超高性能混凝土UHPC”的名称形成于本世纪,随着设计理论的完善、超高效减水剂(聚羧酸系)问世和配制技术的进步,这种材料已具备了普通混凝土的施工性能,甚至可以实现自密实,可以常温养护,现已经广泛应用。

国外案列

——宁波市奉化区未来城科普中心,工程地点:浙江省宁波市奉化经济开发区城市轴线内;建筑高度30.500米,幕墙面积约2.23万㎡;幕墙采用材料:清水混凝土板幕墙、玻璃幕墙、玻璃栏板、铝单板幕墙、蜂窝铝板幕墙,其中(UHPC清水混凝土板的面积约2万㎡)。
超高性能混凝土的设计理论是最大堆积密度理论(densified particle packing),其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积,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。

经典艺术的风向标


华丽外表彰显空灵之美

新型材料UHPC最具吸引力的另一个性能是潜在的超高耐久性。没有冻融循环、碱-骨料反应(AAR)和延迟钙矾石生成(DEF)破坏的问题;在无裂缝状态,UHPC的抗碳化、抗氯离子侵入、抗硫酸盐侵蚀、抗化学腐蚀、耐磨等耐久性能指标,与传统高强高性能混凝土(HSC/HPC)相比,有数量级或倍数的提高。

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