性能混凝土(Ultra-HighPerformance Concrete,簡稱UHPC),因為一般需摻入鋼纖維或高強聚合物纖維,也被稱作性能纖維增強混凝土。UHPC不同于傳統(tǒng)的高強混凝土(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)短鋼纖維增強材料;
· 抗壓強度不150MPa;具有受拉狀態(tài)的韌性,開裂后仍保持抗拉強度不5MPa(法國要求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、九十年代在歐洲進行了比較系統(tǒng)深入的研究,并開始在小型工程和制品上應(yīng)用。進入本世紀(jì),在歐美、日韓等許多均將UHPC作為新型、未來的或戰(zhàn)略性工程材料進行研究與發(fā)展,法國和日本了設(shè)計指南。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)計規(guī)范正處于發(fā)展完善過程,工程結(jié)構(gòu)與制品的應(yīng)用不斷新進展,定期舉辦UHPC/UHPFRC研討會進行學(xué)術(shù)交流。
性能混凝土通常會采用硅酸鹽水泥、硅灰、石英粉、細(xì)硅砂、減水劑、水、鋼或有機纖維等高強度韌性材料為原料。
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,同時總重量輕,強度高,無需另加結(jié)構(gòu)支撐,可做大規(guī)模板。具有的韌性,實現(xiàn)了抗壓強度和抗折強度的有效平衡。
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施的工程實例,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、隧道疏散平臺板、車站上排熱風(fēng)道板等,進行有針對性的性能混凝土應(yīng)用研究,并進行經(jīng)濟性分析,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)用將促進城市軌道交通建設(shè)工程向預(yù)制裝配式發(fā)展。