超强的力学性能
根据国际UHPC的相关规范要求,UHPC的抗压强度普遍在120-180MPa。中国、瑞士要求抗压强度≥120MPa,法国要求抗压强度≥145Mpa。
水泥
骨料
纤维
核心材料
水
超⾼性能混凝⼟Ultra High Performance Concrete (简称:UHPC),以⽔泥和矿物掺合料为胶凝材料、配合⻣料、外加剂、⾼强微细钢纤维和/或有机合成纤维、⽔等原料⽣产的纤维增韧超⾼强混凝⼟。具有优异的成型性能、极高的强度与韧性(抗压强度通常超过120MPa,最高可达265MPa),以及出色的耐久性,能有效抵抗化学腐蚀、冻融等损害。相比普通混凝土,其使用寿命更长、维护成本更低,适用于大跨度桥梁、高层建筑、结构加固等多个领域。
根据国际UHPC的相关规范要求,UHPC的抗压强度普遍在120-180MPa。中国、瑞士要求抗压强度≥120MPa,法国要求抗压强度≥145Mpa。
UHPC成型工艺可采用自密实、振动、喷射、离心、滚压、挤压、真空振动挤压等工艺成型,同时可实现3D打印等。
通常的混凝土耐久性能指标如碳化、抗冻融、抗水渗透性、硅酸盐侵蚀、碱-骨料反应(AAR)和延迟钙矾石生成(DEF)等,UHPC均具备更高的抵抗能力。
UHPC的断裂能是普通混凝土的200倍,具有高强、高韧的特性,极限拉应变>1000,是一种柔韧性很强的材料。
UHPC可以实现丰富的颜色、质地和艺术形式,色彩表现力高,是生产纤细薄板、装饰构件、复杂模具或薄壳建筑的完美首选。
UHPC可减少约50%的碳排放量。UHPC的碳排放量分别为钢构材与一般混凝土的20%与33%。
超高性能混凝土(UHPC)以其卓越的力学性能、耐久性与美学潜力,已成为全球高端基础设施与地标建筑的重要材料。
在全球范围内,UHPC不断突破结构极限。桥梁领域,法国马塞尔·萨巴蒂尔步行桥以极薄桥面展现轻盈跨度;韩国Eonyang悬带人行桥则以120米主跨实现纤巧大跨。建筑方面,纽约巴克莱中心幕墙利用UHPC的可塑性,创造出集功能与艺术于一体的大型镂空面板。此外,UHPC还广泛应用于抗震加固(如日本桥梁)与历史保护(如意大利古建),扮演“无形之盾”。
中国在UHPC应用上已实现规模与创新并举。上海白泽桥作为全预制UHPC桁架拱桥,标志着该材料在国内中型工程的成熟应用;肇庆侨兴大桥采用UHPC薄层加固旧桥,提供了高效改造方案。在大型交通枢纽中,雄安站、北京大兴国际机场等项目广泛采用UHPC屋面与幕墙,兼顾快速建造、长效耐久与现代美学。南京青年文化中心步行桥、上海国际会议中心等地标,也借助UHPC实现复杂造型与高性能结合。