自從水泥問世以來(lái)，混凝土材料已經(jīng)成為目前使用量最大，使用范圍最廣闊的建筑材料，廣泛應(yīng)用于橋梁、隧道、道路、建筑等領(lǐng)域。隨著社會(huì)的發(fā)展，高層、超高層建筑以及海底隧道、跨海大橋等眾多的超級(jí)工程不斷涌現(xiàn)，對(duì)混凝土的各項(xiàng)性能都提出了更高的要求。
超高性能混凝土是繼高強(qiáng)、高性能混凝土之后出現(xiàn)的一種力學(xué)性能和耐久性更加優(yōu)越的新型材料。普遍認(rèn)為，超高性能混凝土是均勻分布超細(xì)顆粒致密體材料系與纖維增強(qiáng)材料相復(fù)合的高技術(shù)混凝土，具有強(qiáng)度高、耐久性好、抗拉強(qiáng)度和斷裂韌性優(yōu)異的特性，大有部分代替鋼鐵的趨勢(shì)，被稱為“類鋼混凝土”。
長(zhǎng)沙超高性能混凝土拼裝式天橋--世界首座全預(yù)制拼裝超高性能混凝土橋梁，超高性能混凝土的采用，讓原本設(shè)計(jì)方案的7個(gè)橋墩減少到了2個(gè)，主跨長(zhǎng)度由16m猛增到36.8m，橋梁上部結(jié)構(gòu)重量減小了近1/3，同時(shí)，抗壓強(qiáng)度達(dá)到了400兆帕。400兆帕是什么概念？具城建單位介紹，一般房子墻體的混凝土強(qiáng)度在30兆帕左右，而普通的鋼材抗壓強(qiáng)度為235兆帕。
超高性能混凝土的原材料
一、膠凝材料
最初的膠凝體系主要是水泥和硅灰構(gòu)成，硅灰具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，在超高性能混凝土研究過程中，硅灰一直具有不可替代的作用，硅灰的品質(zhì)對(duì)超高性能混凝土性能甚至具有決定性的作用。隨著研究的深入，超細(xì)粉煤灰以及磷礦渣粉、稻殼灰等材料的作用逐步體現(xiàn)出來(lái)。
二、骨料
在普通混凝土中，骨料分為粗骨料和細(xì)骨料，按照一定的級(jí)配搭配使用。在超高性能混凝土中，選擇了去除粗骨料的作法，細(xì)骨料方面考慮的是與漿體力學(xué)性質(zhì)相近的石英砂，以大幅減少漿體收縮導(dǎo)致的漿體與骨料界面間的孔和微裂縫。
三、外加劑
外加劑是超高性能混凝土的重要組成部分，超高性能混凝土超低的水膠比和孔隙率都是在外加劑技術(shù)發(fā)展以后得以實(shí)現(xiàn)的。
1.高性能減水劑
高性能減水劑的超高減水率有效降低了超高性能混凝土水膠比，同時(shí)改善了流動(dòng)性，降低了砼收縮，是超高性能混凝土離不開的材料之一。華偉牌聚羧酸高性能減水劑具有減水率高、高保坍、高增強(qiáng)、低收縮等特點(diǎn)，具有良好的適應(yīng)性，在高強(qiáng)、高流態(tài)、高性能混凝土中廣泛使用。
2.膨脹劑
一定程度的補(bǔ)償超高性能混凝土體積收縮。
3.減縮劑
進(jìn)一步減少開裂風(fēng)險(xiǎn)，從不同方面穩(wěn)定超高性能混凝土的體積
四、纖維
可以添加鋼纖維、巖石纖維、陶瓷纖維、耐堿玻璃纖維、碳纖維、合成纖維等纖維來(lái)大幅增加超高性能混凝土的抗折強(qiáng)度、斷裂韌性。三維方向上不規(guī)則分布的纖維骨架極大地限制了微觀裂紋的發(fā)展和宏觀裂縫的產(chǎn)生。
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山東華偉銀凱建材科技股份有限公司，專注混凝土外加劑研發(fā)與生產(chǎn)。
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