超高韧性水泥混凝土

定义与特点

超高韧性水泥混凝土（Supertoughness Concrete，简称STC)是由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂制成的水泥基复合材料。它具有高抗弯强度、高韧性和高耐久性。该材料的制备原理是基于最大堆积密度理论，通过不同粒径颗粒的成分材料以优异的比例形成紧密堆积，同时加入细钢纤维提高其韧性和延伸性。

主要特点

高抗弯强度：STC能在较大的弯矩下保持结构完整。

高韧性：即使在反复荷载的作用下，也能保持良好的能量。

耐久性高：具有优异的抗老化能力和耐腐蚀能力。

应用范围

由于其优良的能量，超高韧水泥混凝土在许多领域得到了广泛的应用：

钢桥面铺装

STC广泛应用于钢桥面的铺装，尤其是在超载车的高频碾压下，可以有效地解决钢桥面板疲劳开裂的问题。

加固建筑结构

STC的应用可显著提高建筑结构的刚度和抗拉强度，延长其使用寿命。

修复旧混凝土桥面

对于旧混凝土桥面的修复，STC可以在不增加桥面重量荷载的情况下快速恢复通车，显著延长桥梁的使用寿命。

施工工艺

配合比设计

根据具体的工程要求和材料特点，准确计算各组分的比例，确保混凝土能够满足设计要求。

搅拌

将粉末和水按比例放入搅拌机中，充分搅拌均匀，然后加入钢纤维继续搅拌，直至钢纤维均匀分布。

浇筑与养护

为了保证混凝土的质量和能量，在浇筑过程中应连续进行，并及时进行养护。

能指标

主要的STC指标包括：

抗拉强度：≥120 MPa（STC22）、≥140 MPa（STC25）、≥160 MPa（STC28）

坍塌扩展程度：≥650 mm

可根据客户要求定制这些指标。

研究和应用前景

超高韧性水泥基复合材料在加固混凝土结构中的应用，尤其是在界面力学能和耐久性方面，具有广阔的研究和应用前景。随着技术的不断进步，STC将被广泛应用于土木工程领域。

超高韧性水泥混凝土以其优良的能量，在许多领域发挥着重要作用，其研究和应用前景值得期待。