超高性能混凝土制备、性能及应用
目录
概述
配制技术
力学性能
耐久性能
微观结构
工程应用
发展趋势
一、概述
1、定义
超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,简称UHPC),
一般需掺入钢纤维或聚合物纤维，也被称为超高性能纤维增强混凝土(
UHPFRC)。UHPC以超高的强度、韧性和耐久性为特征，成为实现水泥基材料
性能大跨越的新体系。
UHPC不同于传统的高强混凝土(HSC)和钢纤维混凝土(SFRC),也不
是传统意义的高性能混凝土(HPC)的高强化改性，而是性能指标明确、具有
新本构关系和结构寿命的水泥基结构工程材料。
“超高性能”表征的是同时具有超高强度、高韧性、低渗透性和高体积稳
定性等优异性能。较具有代表性的定义和需要具备的特征如下：
一、概述
1、定义
是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料；
水胶比0.25,含有较高比例的微细短钢纤维增强材料；
抗压强度≥150MPa,具有受拉状态的韧性，开裂后仍保持抗拉强度不低
于5MPa(法国规定7MPa);
内部具有不连通孔结构，有很高抵抗气、液体侵入的能力，与传统混凝
土和高性能混凝土相比，耐久性可大幅度提高。
“活性粉末混凝土”(RPC,ReactivePowderConcrete),是法国
Bouygues建筑公司的一项专利产品，因广泛传播引起关注，RPC一度成为超
高性能混凝土的代名词。而UHPC名称能更好地表达这种水泥基材料或混
凝土在全面性能上的跨越式进步，逐步被广泛接受和采用。
商品化的UHPC产品均为专利配方产品，有独立的名称或商标，如：丹麦
的Densit⑧,法国的RPC⑧、Ductal@、BSIO、CEMTEC、BCV?等等。
一、概述
2、发展历程
20世纪70年代高效减水剂的开发和90年代优质活性矿物细粉、超细粉(
硅灰、沸石粉等)的应用，使水胶比降低，混凝土结构密实，强度大大提高。
水泥材料高强化发展的两个模型：
宏观无缺陷水泥基材料(MDF),1979年英国化学公司和牛津大学研
制成功MDF,抗压强度高达300MPa,抗弯强度150MPa,弹模50GPa,配比
及工艺如下：
90%~99%硅酸盐水泥或铝酸盐水泥；4%~7%聚合物树脂；水胶比
0.2;搅拌时强力拌和；成型时采用热蒸压工艺，使基体内无大孔隙。
缺点：需要辊压或挤压成型；材料对水敏感，水分侵入后，体积膨胀，
强度下降。
一、概述
2、发展历程
高致密水泥基材料(DSP),采用高效减水剂和硅灰，掺加超硬度骨料
,用充分分散的超细颗粒硅灰(0.5nm~0.5μm)填充在水泥颗粒堆积体系(
0.5~100μm)的空隙中，实现颗粒堆积致密化，同时采用压制密实成型工艺
(强制式拌合，高频振捣和振动加压成型),可通过添加纤维增加韧性。
缺点：工作性差、易开裂、造价高、内部干燥产生的自收缩很大，以至
于净浆浆体会自行开裂。
新型混凝土
(Densit)
砂、石(骨料)
0~2%体积纤维
或4~10%体积纤维
水泥与硅灰组
成的DSP胶凝新型钢筋混凝土
材料——高脆(CRC)