UHPC材料特性
(1)具有耐久性:UHPC的配方可以把材料分子有規(guī)律的排列從而使產(chǎn)品有低的穿透性和高的耐久性。
(2)具有自愈能力:UHPC的鋼筋微纖維的低孔隙度可以防止腐蝕和氧化。損壞時(shí),UHPC能 ”再生”。微裂縫能重新愈合是由UHPC的自愈性能,利用空氣中的濕度進(jìn)一步水化反應(yīng)。
(3)的工作性能:可抵御外力和自然環(huán)境的破壞如摩擦,火,凍融,冰雹,且有著防水性能,這使它成為一種的外部隔熱材料。
(4)特的裝飾性能:產(chǎn)品表面具有很高的光潔度,外界的有害介質(zhì)很難侵入到UHPC中去,所以本身自潔能力很強(qiáng)。
UHPC究竟能達(dá)到怎樣的“高”性能呢?
1、耐久性高。正如上段文字所述,UHPC的配方是將材料分子進(jìn)行有規(guī)律的排列從而使產(chǎn)品有很高的耐久性和很低的穿透性。這使材料潮濕、海邊、冰雹、化學(xué)廠區(qū)等端環(huán)境下依然有著良好的性能。
2、自愈能力高。UHPC中添加了短而細(xì)的鋼筋微纖維,它低孔隙度可以防止腐蝕和氧化,并能在損壞時(shí)“再生”。這是傳說中的UHPC的“自愈能力”,它自愈的原理是利用空氣中的濕度進(jìn)一步水化反應(yīng),因此能夠保持其初始強(qiáng)度甚至在端環(huán)境中也能被使用。
3、裝飾性能高。UHPC的產(chǎn)品表面光潔度高,外界的有害介質(zhì)很難侵入到產(chǎn)品中去,所以本身自潔能力很強(qiáng)。產(chǎn)品中采用添加礦物色粉調(diào)配出長(zhǎng)久的純色或混色的效果。而且產(chǎn)品中的著色劑等組分也不易向外析出。鏤空或?qū)嵭牡木芍谱鳎b飾效果非常好。
裝飾與結(jié)構(gòu)一體化UHPC的應(yīng)用價(jià)值場(chǎng)景及關(guān)鍵成功因素
UHPC構(gòu)件與裝飾一體主要應(yīng)用場(chǎng)景為對(duì)建筑造型和表觀質(zhì)量要求較高的纖薄輕巧結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,現(xiàn)階段主要包括:橋梁、屋面、陽臺(tái)和樓梯等,未來可望拓展至更多的應(yīng)用領(lǐng)域。
UHPC構(gòu)件與裝飾一體化實(shí)施關(guān)鍵在于、、、預(yù)制構(gòu)件廠、安裝單位、UHPC材料提供商各方的充分和溝通,反復(fù)推敲和逐步完善方案,即能符合對(duì)造型及表觀質(zhì)量的要求,又能夠結(jié)構(gòu)性,同時(shí)在構(gòu)件制作和安裝效率及成本方面得到有效控制。
為什么選擇UHPC
與普通混凝土相比,UHPC抗壓強(qiáng)度是其3-6倍,抗折強(qiáng)度是其10倍,耐久性是標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的100倍,且具有的抗拉性能,體現(xiàn)韌性,能夠?yàn)槭澜绶秶鷥?nèi)的工程難題提供解決方案。
與GRC相比,除了抗壓強(qiáng)度的差異之外,楊氏模量是其2倍以上。楊氏模量越大,越不容易發(fā)生變形,產(chǎn)品可以做得更薄,且需要更少的鋼架支撐。除了物理性能十分之外,UHPC幾乎可以做出任意造型,從平面到鏤空(鏤空率可達(dá)70%)再到曲面等各種異型均制作,能隨意發(fā)揮設(shè)計(jì)師百變創(chuàng)意,而且可以表現(xiàn)不同材料質(zhì)感,讓建筑體現(xiàn)出不同文化底蘊(yùn)。
既然UHPC是性能混凝土,那它的性能究竟可以達(dá)到多高?以混凝土主要的抗壓性能來看,普通混凝土的抗壓強(qiáng)度差不多在15Mpa-30Mpa(每平方米可受力20-30噸),而我們?nèi)粘I钪杏捕群芨叩纳F,抗壓強(qiáng)度一般在200Mpa (每平方可受力200噸),據(jù)說UHPC抗壓強(qiáng)度卻可以達(dá)到810Mpa(每平方米可受力810噸)??梢哉f普通混凝土在UHPC面前都是“戰(zhàn)五渣”。
一般來說,UHPC如果想達(dá)到比較高的強(qiáng)度,便需要一定的高溫高壓熱養(yǎng)護(hù)作為必要條件,另一方面鋼纖維在攪拌過程中容易結(jié)團(tuán),需要大型的攪拌設(shè)備。而這些對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)澆筑的施工條件來說基本很難達(dá)到。這也導(dǎo)致了UHPC大多是需要在工廠提前制備完成的預(yù)制件。
UHPC名稱是混凝土。其“高”主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:具有高的耐久性和高的力學(xué)性能(抗壓、抗拉以及高韌性)。它的應(yīng)用范圍非常廣泛,從結(jié)構(gòu)到建筑幕墻、市政工程和遮陽、景觀建筑等。那么,UHPC為何具有如此呢?UHPC究竟能達(dá)到怎樣的“高”性能呢?
UHPC是一種具有強(qiáng)力學(xué)性能、高韌性、高耐久性和優(yōu)良澆筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通過選用高活性的微細(xì)材料,采用緊密積和纖維增強(qiáng)技術(shù)配制而成。UHPC的各項(xiàng)性能指標(biāo)均大幅度優(yōu)于普通混凝土。
UHPC 的配合比設(shè)計(jì)遵循緊密堆積密度理論,水泥用量大(700kg/m3),水灰比?。?.14~0.2),所以其孔結(jié)構(gòu)致密,抗壓強(qiáng)度及耐久性好。因此, UHPC 的使用不僅可以減小構(gòu)件截面尺寸從而減小自重和建筑利用空間,還可用于嚴(yán)酷環(huán)境下的土木工程的建造 。相比普通混凝土建筑,UHPC 建筑使用壽命長(zhǎng),能減少建筑物在使用期間的維修費(fèi)用。因此,UHPC 被認(rèn)為是一種可持續(xù)發(fā)展的混凝土材料。