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UHPC廠家聊聊中國UHPC技術應用及發(fā)展

2021-07-02 10:16:37

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UHPC(超高性能混凝土)是建筑材料中的一種新型材料,它實現(xiàn)了水泥基材料性能的跨越式發(fā)展,具有高強度、高韌性、高耐久性的特點,適用于部分水泥制品和工程結構性能的改善與提高,以及創(chuàng)造開發(fā)新產品或新結構,是現(xiàn)在和將來重要的工程材料。今年以來,UHPC的研究和應用已經經歷了整整40年??缛氡臼兰o,UHPC是水泥基材料和應用創(chuàng)新發(fā)展較具活力的領域,目前已成為工業(yè)化生產和商業(yè)化供應的工程材料,產品類型和應用領域不斷拓展,其設計方法、施工技術和標準規(guī)范也在不斷發(fā)展、建立和完善。世界上,歐洲的UHPC技術相對成熟,北美、日、韓、馬來西亞、中國等正在積極發(fā)展UHPC技術體系。中國的水泥產量和使用量超過世界一半,它有著巨大的超高壓PC開發(fā)創(chuàng)新空間和潛在的應用市場。

70年代初,一些試驗研究證實,改善水泥凈漿的密實度能有效地提高水泥的強度。一位丹麥學者H.H.Bache教授開發(fā)的DSP(DensifiedSystemwithultra-fineParticles)理論,該理論是:在水泥顆粒堆積體系中填充充分分散的超細顆粒(硅灰),從而實現(xiàn)顆粒堆積的致密化,見圖1。在高效減水劑的分散作用下,硅灰微粒填充占據(jù)了水泥顆粒之間的空隙即大量原來是水填充的空間,從而大大減少了固體顆粒堆積的空隙率和漿體對水的需水量,DSP體系能將水膠比降至0.10~0.20的超低水平。采用高強度集料,DSP基體混凝土的抗壓強度可達280MPa,但其脆性極高;同時采用鋼纖維增強增韌(UHPC),抗壓強度可達400MPa(常溫養(yǎng)護)。隨后,法國采用高壓成型的活性粉末混凝土(RPC)和高溫高壓(壓蒸)養(yǎng)護,抗壓強度高達800MPa。

DSP基體與鋼纖維的界面密實度也很高,大大提高了DSP的界面粘結強度,使鋼纖維在DSP基體中的抗拉、抗彎、抗裂、增韌等性能得到充分發(fā)揮。

應用DSP理論制備超高強度混凝土是混凝土技術上的一大突破。與此同期出現(xiàn)的MDF水泥(MacroDefectFree)SIFCON(SlurryInfiltratedFibreConcrete(宏觀無缺陷水泥),用預填鋼纖維為水泥細砂漿灌注的混凝土)SIFCON(SlurryInfiltratedFibreConcrete,預填充鋼纖維形成三維堆積,在應用上受到很大限制,至今只能用于制作小型制品。DSP理論要達到更高的密實度,只需選擇合適的優(yōu)質原料,優(yōu)化配合比,不需要特殊的工藝方法,利用傳統(tǒng)的攪拌設備和振動密實方法,就可以生產和成型。所以,基于DSP理論編制的UHPC,快速進入實際應用階段。

現(xiàn)在,可以配制UHPC自密式UHPC,預制產品與現(xiàn)場澆注更加方便。盡管目前制備UHPC的技術途徑和材料呈現(xiàn)出多樣化的趨勢,但遵循的基本原則是:顆粒的組成和配合比要使顆粒的密實度Z大化。

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