《超高性能混凝土（UHPC）应用技术规范：开启高性能建筑新时代》
一、引言
超高性能混凝土（UHPC）以其卓越的性能在现代建筑工程中崭露头角，UHPC具有超高的强度、良好的耐久性和优异的韧性等特点，这使得它在众多领域有着广泛的应用前景，为了确保UHPC在实际工程中的有效应用，制定完善的应用技术规范至关重要。
二、UHPC的技术要求
（一）原材料要求
1、水泥
- 应选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥的矿物组成对UHPC的性能有着重要影响，例如较高的C3S含量有助于早期强度的发展。
- 水泥的细度应符合相关标准，过细的水泥可能会导致水化热过高，影响UHPC的体积稳定性。
2、矿物掺合料
- 硅灰是UHPC中不可或缺的矿物掺合料，其具有极高的火山灰活性，能够填充水泥颗粒间的空隙，提高基体的密实度，硅灰的比表面积一般要求在15 - 25m²/g之间。
- 粉煤灰、矿渣粉等也可作为辅助掺合料，粉煤灰的细度、需水量比等指标应满足规范要求，矿渣粉的活性指数应达到一定水平，以协同提高UHPC的性能。
3、骨料
- 细骨料宜采用石英砂，其SiO₂含量应不低于95%，细度模数一般在1.6 - 2.2之间，石英砂的颗粒形状应接近球形，以提高UHPC的工作性。
- 粗骨料在一些UHPC配方中也可使用，但粒径应严格控制，一般不超过10mm，且应具有高强度和良好的形状。
4、外加剂
- 高效减水剂是UHPC必备的外加剂，减水率应达到30%以上，以保证在极低水胶比（一般不超过0.2）的情况下，UHPC仍具有良好的工作性。
- 还可根据需要添加缓凝剂、早强剂等外加剂，但应注意外加剂之间的相容性。
（二）配合比设计要求
1、水胶比
- UHPC的水胶比极低，这是实现其超高强度和优异耐久性的关键，水胶比应根据工程需求、原材料性能等因素综合确定，但一般在0.14 - 0.2之间。
2、胶凝材料用量
- 胶凝材料总用量相对较高，一般在800 - 1000kg/m³，水泥用量、矿物掺合料用量的比例应根据不同的性能要求进行调整，对于早期强度要求较高的工程，可适当提高水泥用量。
3、纤维增强
- 为了提高UHPC的韧性，通常需要添加钢纤维或其他高性能纤维，钢纤维的体积掺量一般在1.5% - 3%之间，纤维的长度、长径比、抗拉强度等参数应符合规范要求，以确保纤维在UHPC基体中能够有效地发挥增强作用。
三、UHPC的制备与施工
（一）制备工艺
1、搅拌
- 应采用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌顺序为先将干料（水泥、矿物掺合料、骨料等）搅拌均匀，然后加入外加剂和水的混合溶液，继续搅拌，搅拌时间应足够长，以确保物料充分混合均匀，一般不少于5分钟。
2、温度控制
- 在制备过程中，应严格控制原材料的温度，尤其是在夏季高温时，应采取降温措施，如对骨料进行预冷等，以防止UHPC因温度过高而出现速凝等异常现象。
（二）施工要求
1、浇筑
- UHPC的浇筑应连续进行，避免出现冷缝，在浇筑过程中，应采用合适的振捣方式，如高频振捣器振捣，但要注意避免振捣过度导致纤维分布不均匀。
2、养护
- 养护是UHPC施工中的关键环节，UHPC浇筑后应立即进行养护，养护方式可采用蒸汽养护、热水养护或常温养护结合保湿措施等，蒸汽养护的温度、时间应根据配合比和工程要求确定，一般养护温度在60 - 90℃，养护时间不少于48小时。
四、UHPC的质量检测与验收
（一）原材料检测
1、对每批进场的水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂等原材料都应进行严格检测，检测项目包括物理性能（如细度、密度等）、化学性能（如化学成分、活性等）等。
2、对于纤维，应检测其抗拉强度、长度、长径比等指标，确保符合规范要求。
（二）UHPC拌合物性能检测
1、工作性检测
- 采用坍落度筒或维勃稠度仪等设备检测UHPC拌合物的工作性，由于UHPC的特殊性质，其工作性的评价指标与普通混凝土有所不同，应综合考虑其流动性、粘聚性和保水性等方面。
2、含气量检测
- 含气量过高会影响UHPC的强度，应采用专用的含气量测定仪检测其含气量，控制在合理范围内，一般不超过2%。
（三）硬化UHPC性能检测
1、强度检测
- 按照相关标准采用立方体试件或圆柱体试件检测UHPC的抗压强度、抗折强度等，抗压强度检测龄期可包括3天、7天、28天等，对于一些特殊工程还应检测其长期强度发展情况。
2、耐久性检测
- 耐久性检测包括抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性等方面，采用渗透仪检测抗渗性，冻融循环试验检测抗冻性，将试件浸泡在特定化学溶液中检测其抗化学侵蚀性。
（四）工程验收
1、在UHPC工程施工完成后，应按照设计文件和相关规范进行验收，验收内容包括结构实体的尺寸、外观质量、强度、耐久性等方面。
2、对于隐蔽工程中的UHPC结构，应在施工过程中进行严格的中间验收，确保每一道工序都符合规范要求。
五、结语
超高性能混凝土（UHPC）应用技术规范的制定和遵循，对于保障UHPC在各类工程中的质量和性能发挥着不可替代的作用，随着建筑技术的不断发展，UHPC的应用将更加广泛，我们需要不断完善相关技术规范，以适应新的工程需求，推动建筑行业向高性能、可持续发展的方向迈进。
评论列表