超高性能混凝土国内进展及性能试验研究

史晓婉

(1.上海建工集团股份有限公司,上海 200080；2.上海高大结构高性能工程技术研究中心,上海 201114)

随着科技的快速发展,土木行业也迎来了一次又一次的跨越。混凝土强度越来越高,继高强、高性能混凝土之后,超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)应运而生。超高性能混凝土以其超高力学性能、超高耐久性和优良的耐磨和抗爆性能及抗冲击性能等特点,可以有效减小结构自重,在越来越多的工程中得到应用。本文将从力学性能方面对当前超高性能混凝土技术的研究成果进行简要综述,并对今后的研究方向进行探讨。

1 我国UHPC发展及研究现状

1994年,De.Larrard[1]等首次提出“超高性能混凝土(UHPC)”的概念。超高性能混凝土一般为抗压强度不低于150MPa,水胶比小于0.25,含有较高比例的微细短钢纤维的增强材料,由最大堆积密度理论组成的最佳比例的不同粒径颗粒,并加入高效减水剂等的水泥基结构工程材料。

我国对UHPC的研究起步较晚,较早研究UHPC的是湖南大学的黄政宇[2]教授,通过硅酸盐水泥硅灰、高效减水剂,体积含量为6%短钢纤维,热水养护条件下配制出强度超过200Mpa的超高强混凝土。随后北京交通大学、清华大学、东南大学等高校陆续开始UHPC分别配合比、矿物掺合料、养护制度等对其力学性能影响以及微观结构下UHPC的增韧机理等方面的研究。

覃维祖[3]等提出了超高性能活性粉末混凝土,即在RPC的基础上掺入了短钢纤维。RPC的制备采取去除粗骨料、优化颗粒级配并且热养护,在此基础制备出的混凝土比普通混凝土的匀质性更好,密实度更高,且改善了微观结构,可达到较高的抗压强度,但仅仅这三条措施不足以获得足够韧性和延性,而钢纤维的加入明显改善了其抗弯拉强度。……