uhpc超高性能混凝土以耐久性作為設計的主要指標,針對不同用途要求,對下列性能重點予以保證:耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。為此,高性能混凝土在配置上的特點是采用低水膠比,
選用優(yōu)質原材料,且必須摻加足夠數(shù)量的摻合料(礦物細摻料)和高效外加劑。
超高性能混凝土(UHPC)具有以下特性:
高強度:UHPC具有非常高的抗壓強度,超過200MPa,這使其能夠應用于對強度要求極高的工程中。
體積穩(wěn)定性:UHPC的體積穩(wěn)定性表現(xiàn)優(yōu)秀,能在高彈性模量中應用,還能抗低收縮、徐變、低溫度變形等。其干縮值也比較小,在固化后90天內干縮值不會超過0.04%,穩(wěn)定性極高。
自密實性:UHPC在調配時不需要添加太多的水,其本身流動性、抗離析性度不錯,能滿足不同場所的自密實性要求。
耐久性:由于UHPC的高自密度,其抗凍、抗?jié)B方面有比較好的優(yōu)勢。因此各方面組合影響下,也讓UHPC具備了抗化學腐蝕性能,使用壽命也更持久了,可以保證工程的施工質量,減少后期維修。
水化熱:UHPC的水化熱相應的降低。
收縮和徐變:強度越高總收縮量越小。
耐火性:UHPC也具有不錯的耐火性。
配比要求
高性能混凝土的配合比應根據(jù)原材料品質、設計強度等級、耐久性以及施工工藝對工作性能的要求,通過計算、試配、調整等步驟確定。進行配合比設計時應符合下列規(guī)定:
1、對不同強度等級混凝土的膠凝材料總量應進行控制,C40 以下不宜大于400kg/m3;C40 ~ C50 不宜大于450kg/m3;C60 及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m3,泵送混凝土不宜大于530kg/m3;
配有鋼筋的混凝土結構,在不同環(huán)境條件下其最大水膠比和單方混凝土中膠凝材料的最小用最應符合設計要求。
2、混凝土中宜適量摻加優(yōu)質的粉煤灰、磨細礦渣粉或磁灰等礦物摻合料,用以提高其耐久性,改善其施工性能和抗裂性能,其摻量宜根據(jù)混凝土的性能要求通過試驗確定,且不宜超過膠凝材料總量的20%。
當混凝土中粉煤灰摻最大于30% 時,混凝土的水膠比不得大于0.45;在預應力混凝土及處于凍融環(huán)境的混凝土中,粉煤灰的摻量不宜大于20%,且粉煤灰的含碳量不宜大于2%。對暴露于空氣中的一般構件混凝土,粉煤灰的摻量不宜大于20%,且單方混凝土膠凝材料中的硅酸鹽水泥用量不宜小于240kg。
3、對耐久性有較高要求的混凝土結構,試配時應進行混凝土和膠凝材料抗裂性能的對比試驗,并從中優(yōu)選抗裂性能良好的混凝土原材料和配合比。
4、混凝土中宜適量摻加外加劑,但宜選用質量可靠、穩(wěn)定的多功能復合外加劑。
5、凍融環(huán)境下的混凝土宜采用引氣混凝土。凍融環(huán)境作用等級D級及以上的混凝土必須摻用引氣劑,并應滿足相應強度等級中最大水膠比和膠凝材料最小用量的要求;對處于其他環(huán)境作用等級的混凝土,
亦可通過摻加引氣劑(含氣量不小于4% )提高其耐久性?;炷量箖鲂缘哪途眯灾笖?shù)(DF) 應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》 (JTG/T B07-01 )的規(guī)定。引氣混凝土的適宜含氣量和氣泡間距系數(shù)應符合規(guī)定。
6、對混凝土中總堿含量的控制,應符合規(guī)定。混凝土中的氯離子總含量,對鋼筋混凝土不應超過膠凝材料總質量的0.10%;對預應力混凝土不應超過0.06%。
7、混凝土的坍落度宜根據(jù)施工工藝的要求確定,條件允許時宜選用低坍落度的混凝土施工。