肖锐-超高性能混凝土(UHPC)材料与构件设计

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1、第30卷第2期Vol.30No.2特种结构2013年4月APril2013超高性能混凝土(UHpC)材料与构件设计肖锐-邓宗才-申臣良2(1.北京工业大学建筑工程学院100124;2.北京正华混凝土有限责任公司ro0O61)(1.CollegeOfArchiteetureandCivilEngineering,BeijingUniversityofTeehnolo盯,10()l24,China:2.BeijingZhenghuaConereteCo.,Ltd.,1(X)061)=摘要>超高性能混凝土(uHPc)是一种新型水泥基复合材料,有极高的抗压强度,掺入纤维后材

2、料的抗拉性能!韧性显著提高,并具有优良的抗冲击!杭疲劳性能,材料还具有极佳的耐久性,在建筑工程领域有很好的应用前景"本文以国际和国内相关的研究成果为基础,介绍了uHPc的制备原理!制备技术和基本性能,并对uHPC构件的设计方法进行了介绍,为uHPC的应用与发展提供依据与参考"=关键词>超高性能混凝土制备原理制备技术性能特点设计方法ABSTRACT:Ultra一high夕erformaneeeoncrete了U月尹C)15anewkindofeementitiousmaterialwith即od-琴少liearion户tureineivilengineeringbec

3、auseithasultrahighcompresivestre刀gth.Byinco,oratinghighvol/me卢公ctionofsteel万bers,ithashightensilestrengthandduetili尔andoutstandingabilitiestoabsorbene邝分,andresistimpulsiveIOading.Ina动力tion,thedurabili印ofthematerial15excelent.Basedoncolectingandanalyzinginternationalanddomesticresearchr

4、esults,theP矛絮ParationPrinciPlesandtechniques,andbasicP矛叩夕ertiesof口月护Cweresummarize减andthedes妙methodofU月PCwasintroducedKEYWORDS:Ultra一highPerfo,anceeoneretePreParationPrineiPlePrePartiontechniqueP尹oP.e脚Designmethod法国的RichardP等人在20世纪90年代研1UHPC的制作发出一种新型水泥复合材料:活性粉末混凝土1.1制备原理(Reaetivepowde:

5、coneret",简称RPe)l-l,该UHPC的基本制备原则为:无粗骨料!掺人材料的本质是一种超高性能(纤维增强)水泥砂超细活性粉末!使用高效减水剂降低水胶比!高浆,但主要应用于建筑的主体结构,因此被称为温养护,并掺人适量微细纤维增加韧川"/混凝土0"由于活性粉末混凝土是一种专利产其中,去除粗骨料有助于提高材料的均质品,欧洲将采用RPC制备原理制成的水泥基材性,并可提高骨料与水泥浆的界面粘结性能,减料称为超高性能混凝土(Ultral一highperformanee少微裂缝的产生"在对混凝土材料进行加载后,eonerete,简称UHPC)"与传统混凝土相比,在微观结

6、构上,骨料与胶凝材料界面的剪应力和UHPC具有优异的力学性能包括极高的抗压强拉应力会导致裂缝出现在这一区域,而骨料的粒度,优良的抗冲击!抗疲劳性能,掺入纤维后材径与裂缝大小呈比例关系,因此,减少骨料粒径料的抗拉性能!韧性显著提高;另外,uHPC材可减少在荷载作用下骨料与浆体界面裂缝的产料内部致密,故具有极佳的耐久性"生与发展"传统混凝土中水泥浆的收缩被骨料构为使UHPC得到更好的推广与应用,本文成的刚性骨架限制,在水泥浆体收缩时增加了浆结合现有的国内外研究成果介绍了uHPc的制体与骨料的界面缺陷"因此UHPC在用胶量大备原理!制备技术!基本性能及构件的设计方法"的同

7、时选择了细骨料,让骨料包裹在水泥浆中,瓤赚嘟翩湘妇物嵘嘴No.22013肖锐等:超高性能混凝土(UHPC)材料与构件设计霉盯使骨料随浆体收缩作用力移动,减少因浆体收缩[3]未采用普通水泥,而直接使用超细水泥进行引起的界面缺陷"了UHPC的制备,虽然对UHPC材料的经济性通常将硅粉作为超细活性粉末,其作用是:有所影响,但使UHPC材料的制备更便捷"由填充水泥颗粒之间的空隙;因硅粉为细微球体,于uHPC水泥用量大,材料在养护过程中会产因此可提高拌合物的流变性;此外,硅粉的二次生大的收缩变形,因此UHPC构件的设计应避水化反应的提高还有助于提高UHPC的强度"免采用闭