超高韧性混凝土是什么

超高性能混凝土(UltraHighPerformanceConcrete,简称UHPC)是因其“三高”它被称为21世纪的混凝土，即耐久性高、工作性强、强度高。在我国可持续发展战略中，随着绿色混凝土建筑材料的推广和发展，高性能混凝土在改善环境、提高经济效益、解决工程中常见问题等方面引起了专家的高度关注。

超高性能混凝土是近30年来最具创新性的水泥基建筑材料，完成了工程材料性能的巨大飞跃。更成功的动态粉末混凝土(RPC,ReactivePowderconcrete)，灌浆纤维混凝土（SIFCON,SlurryImpregnatedFiberReinforcedConcrete）与压密配筋复合材料（CRC,CompactedReinforcedComposite）。

“超高性能混凝土”包括两方面“极高”-高耐久性和高机械性能。它的特点是高韧性和高密度。它使用大量的纤维增强来克服混凝土材料的脆性，并使用假韧性来避免混凝土的突然破裂。

超高性能混凝土(UHPC)它最初是由一家名为布依格的法国承包商公司在20世纪90年代作为一种动态的粉末混凝土引入的。此后，法国、日本、马来西亚、韩国等许多国家选择该材料用于桥梁等工程领域，并取得了积极和有效的关键进展。2001年，法国首次选择了超高性能混凝土(UHPC)铁路桥梁采用材料建造，梁的横截面由五个双T梁横截面组成π形状组成。

超高性能混凝土(UHPC)波兰水泥、附加水泥基材料、细砂、纤维增强复合材料、高比例外加剂等。

一、超高性能混凝土(UHPC)的品质特性

超高性能混凝土尚未被广泛接受(UHPC)一般来说，其抗拉强度范围为117~152MPa,这将是传统混凝土抗拉强度的5倍。抗拉强度不是其最重要的特点。超高性能混凝土的抗压强度和抗拉延性是(UHPC)关键，最突出的特点。其抗压强度高，使其抗拉强度高，有可能取消构件箍筋。当构件箍筋被取消时，混凝土预制构件的设计和生产可以明显简化和方便。此外，构件梁的总宽度可以显著降低，从而减轻构件的自重。

超高性能混凝土(UHPC)与传统混凝土的抗拉特性有显著差异。例如，传统混凝土(28MPa)弯曲抗压强度约为3MPa,对应超高性能混凝土(UHPC)弯曲抗压强度值是前者的10倍。更有趣的是，根据规范ASTMC1609超高性能混凝土(UHPC)棱柱体的变形可以达到跨度的1/150，强度不会同时显著降低。这种特性充分体现了超高性能混凝土(UHPC)不需要依靠钢筋的出现就能有很强的韧性和超好的吸收能量的能力。

二、超高性能混凝土(UHPC)的应用

房屋中使用的空心地板是一块双层预制预应力混凝土空心板，跨度为18m,厚度为60mm.设计中没有钢筋或预应力筋。上翼缘为25。.5mm厚，梁端为50mm宽度，梁端有各种孔，设置相关设备。整个地板的重量和厚度是102mm实心地板基本上是非常重要的。采用这种大跨度商品，底部多层住宅建筑可设计为无柱式停车场，这将提高住房安全性。

另一个例子是升级工字梁桥面板用于加速桥梁施工(见图4)，其梁端总宽度为102mm,带肋板的上翼缘仅为50-76mm,但是，整体翼缘只有203厚mm.因此，与传统混凝土产品相比，该产品的净重仅为混凝土的50%，钢筋量减少了30%。梁端没有设计和应用箍筋，明显简化了预制构件的设计和制造。产品总厚度为2.7m而且跨距可以达到76.2m.

三、超高性能混凝土(UHPC)的探索

在美国，由美国高速公路管理局(FHWA)在当地高校的资助下，许多州的交通部门正在开发和研究超高性能混凝土(UHPC)桥梁建设的应用。特别值得一提的是，弗吉尼亚州在过去十年中选择了超高性能混凝土(UHPC)爱德华州生产的工字梁已经选用超高性能混凝土(UHPC)建造了两座桥梁，其中一座是超高性能混凝土(UHPC)梁，另一个是超高性能混凝土(UHPC)桥面。事实上，一些美国公司现在已经开始在市场上和销售超高性能混凝土(UHPC)然而，由于这些袋包装的超高性能混凝土(UHPC)价格非常昂贵，只能限于弗吉尼亚州和爱德华州的美国高速公路管理局(FHWA)在支持资金示范项目中，也常用于混凝土预制构件之间的接缝连接区域，应用范围非常有限。

推广或推广超高性能混凝土(UHPC)在美国的应用必须满足两个基本条件:1)与包装成袋的超高性能混凝土相比(UHPC)23500元/m3、超高性能混凝土(UHPC)原材料价格必须控制并减少到1000美元/码(相当于9400元/码)m3)人才；2)迫切需要开发一种新的结构体系，其中超高性能混凝土可以充分利用(UHPC)材料特性使其结构构件的自重降低至少50%，同时满足强度、刚度和耐久性的要求。PCI我们致力于根据相关资源的挖掘和整合来满足这两个条件，主要是通过支持许多个人公司(Wiss,Janney,Elstner)一个实施项目由相关大学(如内布拉斯加林肯大学、北卡莱罗纳州立大学、俄亥俄州立大学)发起。