浙江UHPC超高性能混凝土报价
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单纯提高混凝土抗压强度，并不能改变其脆性大、抗拉强度低的不足。采用纤维增强的方法，产生了纤维增强混凝土(FiberReinforcedConcrete，FRC)[4，6]，其所用纤维按材料性质可划分为金属纤维、无机纤维和有机纤维等，最常用的是金属纤维中的钢纤维。随着社会的发展，许多特殊工程，如近海和海岸工程、海上石油钻井平台、海底隧道、地下空间、核废料容器、核反应堆防护罩等，对混凝土的耐腐蚀性、耐久性和抵抗各种恶劣环境的能力等也提出了更高的要求。因此，人们又提出了将HSC包含在内的高性能混凝土(HighPerformanceConcrete，HPC)的概念。
在HPC应用发展的同时，人们并没有停止对混凝土向更高强度、更高性能发展的追求。1972～1973年，Brunauer等在《CementandConcreteResearch》杂志上发表了有关HardenedPortlandCementPastesofLowPorosity的系列论文，报道了抗压强度达到240MPa的低孔隙率的水泥基材料，但是研究中并未采用萘系和聚合物高效减水剂，该技术没有在工程中得到推广应用[3]。Bache采用细料致密法(DensifiedwithSmallParticles，DSP)，通过发挥硅灰与高效减水剂的组合作用，以达到减小孔隙率的目的，制备出强度为150～200MPa的混凝土，其产品在市场上以DENSIT商标的混凝土制品出现[3，7]。Birchall等[8]开发出无宏观缺陷(MacroDefectFree，MDF)水泥基材料，抗压强度可达到200MPa。MDF水泥基材料问世后，引起了有关学者的广泛关注，并开展了许多有关这类材料优异性能和高强机理的研究。此外，Roy在1972年获得了抗压强度达到650MPa的水泥基材料。美国的CEMCOM公司采用不锈钢粉也制备出超高强材料DASH47[3]。20世纪90年代，法国Bouygues公司在DSP，MDF及钢纤维混凝土等研究的基础上，研发出了活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete，RPC)[910]。
RPC分为2个等级，强度在200MPa以内的称为RPC200，强度在200MPa以上、800MPa以下的称为RPC800[910]。1994年，Larrard等[11]首次提出了超高性能混凝土(UltrahighPerformanceConcrete，UHPC)的概念。
UHPC抗爆性优于普通混凝土[147]，穿透深度小于C30混凝土的1/2[148]，钢纤维可避免它在动荷载下产生粉碎性破坏[149150]。Lai等[151]建立了受冲击后RPC的本构关系，并模拟了其冲击破坏过程。Tai[152]建立了动能量耗能能力与高应变率、钢纤维含量之间的关系。文献[153]中研究了弯曲荷载和剪切荷载下的UHPC动力特性，给出了动力增长系数的变化规律。文献[154]中的研究发现，UHPC在动载下的抗压强度、劈拉强度对应变率和应力率很敏感。文献[155]中采用离散元编制并验证了模拟弹体侵彻的程序CORTUF。
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表1活性粉末混凝土力学性能的等级划分
Tab.1GradeClassificationofMechanicPropertiesofRPC等级1抗压强度标准值/MPa1抗折强度/MPa1弹性模量/GPaR10011001≥121≥40R12011201≥141≥40R14011401≥181≥40R16011601≥221≥40R18011801≥241≥402制备技术
2.1材料组分与配合比
如同其他混凝土材料的研究一样，UHPC的研究也是从材料制备开始的。各国研究者结合当地的材料开展了大量的配合比设计，中国也开展了许多的研究，如文献[27]～[32]。
UHPC作为一种高技术的新型材料，成本较高是影响其工程应用的一个重要因素。文献[33]中对一些RPC试验的原材料进行分析，发现其成本均在4000元?m-3以上，最高达到8000元?m-3，远高于普通混凝土的价格。为此，提出了RPC性价比计算方法，并以钢纤维掺量为主要参数进行研究。
由于RPC中的钢纤维为细钢纤维，且为了防锈而镀铜，其较高的价格是RPC材料成本较高的主要原因，因此，许多研究围绕钢纤维及其替代品展开。文献[34]中采用碳纤维替代部分钢纤维进行RPC的配制，发现RPC的抗折强度下降而抗压强度有所提高。文献[35]中采用碳纤维替代钢纤维配制RPC，结果表明，最终破坏形态表现出很大的脆性破坏。此外，还有学者对聚丙烯纤维RPC和混杂纤维RPC开展了研究，将低模量的聚丙烯纤维、中模量的耐碱玻璃纤维和高模量的钢纤维混杂掺入RPC，可使RPC的一些力学性能得到一定程度的改善而提高[3642]。美国规范在AASHTOTypeⅡ梁中采用80级焊接钢筋网以取代UHPC中的钢纤维，其抗剪强度超过采用钢纤维的UHPC梁，且施工方便，成本大大降低[43]。
3超高性能机理
3.1微观结构
文献[80]中从测量的纳米尺度力学性能出发，采用四层次多尺度微观结构模型，精确计算UHPC的刚度，且证实了纤维基体界面是无缺陷的。此后，许多学者采用SEM，EDS微区元素点分析与X射线衍射等试验，对RPC的微观结构开展了研究，进一步揭示了RPC形成高性能的基本原理。
RPC密实度与强度之间存在着高度的相关性[8081]，但是最大密实度并不代表最高强度，强度取决于其微观结构和水化阶段的性能[8283]。蒸压养护能降低CSH凝胶中的CaO/SiO2，使RPC中形成针状和片状的托勃莫来石[40，84]。电导率与水化度存在一种函数关系，当水化度达到26%时，孔隙不连续，采用超声波技术可以监测凝结硬化过程RPC的孔隙半径的变化[81，85]。UHPC孔结构可用表面分维来表示，且建立了混凝土的纹理、硅酸盐链长(表面分维)和CSH量的关系[85]。
总的来说，小尺寸试件所测的强度要大于大尺寸试件，但是各尺寸试件所测强度之间的比值，目前还没有统一的结论。文献[108]中认为，边长分别为70.7mm和40mm的试件对应的是建筑砂浆和水泥胶砂试件规格和测试方法，与现有普通混凝土或高强混凝土的测试方法之间存在一定的差异，不应作为RPC抗压强度的测试试件。鉴于一般检测机构或实验室的压力机能力，文献[17]，[106]，[108]中均建议采用边长为100mm的RPC立方体试块为标准测试试件。
根据不同形状试件的测试结果可知，立方体试件的抗压强度大于棱柱体的抗压强度，文献[108]中汇总了65个试验样本，得出二者之间的比值为0.87，略高于《混凝土结构设计规范》(GB50010―2010)[113]中规定的高强混凝土C80的二者比值0.82。
文献[119]中对抗拉和抗压本构关系测试方法进行了改进，研究发现，钢纤维对抗拉强度提高明显，但是对抗压强度和弹性模量提高不明显。文献[120]，[121]中由弯曲试验采用反向分析方法来量化UHPFRC的受拉应力应变关系，并将计算结果与直拉试验结果(DTTs)进行了比较，发现峰值应力和对应的应变略微偏大。
Liang等[31，33，108]研究了不同砂胶比、水胶比、钢纤维掺量对RPC强度的影响。结果表明：随砂胶比的增大，RPC的抗折强度、抗压强度均减小;随水胶比的增大，RPC的抗折强度增大，但是抗压强度在水胶比为0.18时达到最大值;随钢纤维掺量的增大，RPC的轴拉强度、劈拉强度和抗折强度均增大，但是抗压强度在钢纤维掺量2%时达到最大值。 浙江UHPC超高性能混凝土报价
UHPC的粘结性能包括它与钢筋的粘结性能和它与其他混凝土的粘结性能。文献[156]，[157]中研究了光圆钢筋与RPC的粘结性能。文献[158]中研究了高强钢筋与RPC的粘结性能，结果表明，与普通混凝土相比，高强钢筋与RPC的荷载滑移曲线上升段较陡，下降段平缓或有回升。文献[159]中研究了碳纤维增强复合材料(CarbonFiberReinforcedPolymer，CFRP)筋与UHPFRC的粘结，发现光圆CFRP筋的粘结强度与磨砂CFRP筋的相差不多;随着CFRP筋直径和锚固长度的增大，粘结强度降低，破坏发生在CFRP筋外层。此外，有些学者还研究了RPC的断裂性能[96]、抗裂评价方法[160]、疲劳损伤[161]等。
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