所谓的性能混凝土(ULTRA-HIGH PERFORMANCE CONCRETE),简称UHPC,在国际上是指那种抗压强度在150MPA以上,并且具有韧性、**长耐久性的水泥基复合材料的统称。其中,更具代表性的性能混凝土材料为活性粉末混凝土RPC,早期由法国学者于1993年提出,主要由硅灰、水泥、减水剂、细骨料及钢纤维等材料组成,依照更大密实度原理构建,从而可使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减至更少。
UHPC材料特性
(1)具有耐久性:UHPC的配方可以把材料分子有规律的排列从而使产品有低的穿透性和高的耐久性。
(2)具有自愈能力:UHPC的钢筋微纤维的低孔隙度可以防止腐蚀和氧化。损坏时,UHPC能 ”再生”。微裂缝能重新愈合是由UHPC的自愈性能,利用空气中的湿度进一步水化反应。
(3)优越的工作性能:可抵御外力和自然环境的破坏如摩擦,火,冻融,冰雹,且有着防水性能,这使它成为一种的外部隔热材料。
(4)特的装饰性能:产品表面具有很高的光洁度,外界的有害介质很难侵入到UHPC中去,所以本身自洁能力很强。
开放于2019年的卡塔尔博物馆,以“沙漠玫瑰”这一特的自然意向为设计灵感,垂直结构起主要的承重结构,支撑起一片交错的圆盘,未来感十足。让·努维尔利用UHPC的力学性能,将悬挑夸张的圆盘作为热带沙漠环境主要的遮阳系统,创造了融合建筑、室外、感官一体化的特体验。
装饰与结构一体化UHPC的应用价值场景及关键成功因素
UHPC构件与装饰一体主要应用场景为对建筑造型和表观质量要求较高的纤薄轻巧结构或构件,现阶段主要包括:桥梁、屋面、阳台和楼梯等,未来可望拓展至更多的应用领域。
UHPC构件与装饰一体化实施关键在于、、、预制构件厂、安装单位、UHPC材料提供商各方的充分和沟通,反复推敲和逐步完善方案,即能符合对造型及表观质量的要求,又能够保证结构性,同时在构件制作和安装效率及成本方面得到有效控制。
UHPC构件与其他混凝土相比,在原材料选择方面有很大不同。主要表现为以下几个方面:
1、胶凝材料方面:UHPC水胶比很低,一般在0.14-0.27之间,水泥用量较大,一般在700-1010Kg/m3左右;使用颗粒粒径较小。传统减水剂由于技术性能的局限性,越来越不能满足工程需要,而聚羧酸减水剂作为备受关注的新一代高性能减水剂,使水胶比的获得成为了现实。
2、骨料方面:UHPC不使用粗骨料,同时在细骨料方面选取与浆体力学性质相近的石英砂。这样,没有粗骨料的骨架限制作用,可以大幅度减少由于收缩导致的浆体与骨料界面间的孔隙及微裂缝。
3、外加剂方面:UHPC能获得的水胶比及孔隙率,离不开混凝土外加剂技术的支持。传统减水剂由于技术性能的局限性,越来越不能满足工程需要,而聚羧酸减水剂作为备受关注的新一代高性能减水剂,使水胶比的获得成为了现实。
除了以上几个方面外,UHPC在配制过程中还必须要加入纤维,如钢纤维或复合**纤维等,主要是作为增强、增韧和抗裂材料。
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