性能混凝土與普通混凝土、混凝土不同之處在于:不使用粗骨料,使用硅灰和纖維(鋼纖維或復(fù)合有機纖維),水泥用量較大,水膠比很低。性能混凝土的組成見表2。
目前,性能混凝土已經(jīng)在實際工程中得到應(yīng)用,如大跨徑人行天橋、公路鐵路橋梁、薄壁筒倉、核廢料罐、鋼索錨固加強板、ATM機保護殼等??梢灶A(yù)計,未來性能混凝土?xí)性絹碓蕉嗟膽?yīng)用。圖1為性能混凝土構(gòu)件及試驗。
與傳統(tǒng)混凝土“粗、笨、厚、重”等特點不同,UHPC依仗著自己強悍的物理特性,可以將結(jié)構(gòu)極度得輕量化,具有強烈的視覺美感。設(shè)計師借助其優(yōu)良的性能完全可以將天馬行空的想象落到實處。UHPC密度大、表面光潔度高、質(zhì)地細(xì)膩有溫潤如玉之感,普通混凝土在UHPC面前完全是個糙漢子。不僅如此,低的低孔隙率也使得UHPC不易被污染,清潔維護工作好做。
傳統(tǒng)混凝土一般是由水泥、摻合料、砂石、水等成分按一定比例進(jìn)行配制,經(jīng)過攪拌和在一定的養(yǎng)護之后便形成以骨料(砂石)和水泥漿為主的水泥基復(fù)合材料。但傳統(tǒng)混凝土的骨料與水泥漿在物理和力學(xué)性能上,有較大的差異,主要受以下三個方面的制約:水泥漿含水在高溫或低溫?zé)崦浝淇s的作用先,骨料和水泥漿之間天然便會產(chǎn)生縫隙。第二以砂石為主的骨料硬度不高且體積較大在外力的用下會使縫隙進(jìn)一步放大,一般來說骨料的體積越大裂縫越大。第三傳統(tǒng)混凝土在攪拌過程粗糙,使得起支撐作用的骨料在水泥漿的分布并沒有很均勻且孔隙率比較高,大大降低混凝土的抗壓能力。
使得傳統(tǒng)混凝土脆性大、抗壓能力差且耐久性不高??箟耗芰χ挥?0Mpa-30Mpa 。提高混凝土的性能主要從一下3點入手:1盡可能降低混凝土中的水分含量。2尋找體積更小硬度更高的物質(zhì)作為骨料。3降低孔隙率并使骨料、介質(zhì)等分部更加均勻。
上世紀(jì)70年代丹麥人通過在混凝土加入減水劑和超細(xì)粉末等方式使混凝土的強度提升。減水劑使得混凝土中的水分含量大幅度降低。超細(xì)粉末粉末作為摻合料加入到混凝土的配料中去,通過充分的攪拌以此來有效減少骨料之間的縫隙并大限度得減少混合空氣的質(zhì)量,提高材料的密實度。