常州uhpc超高性能混凝土多少钱一立方
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超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete，UHPC)具有高弹性模量、高抗压强度、高抗拉强度和良好的徐变特性等优点[1-5]，已在工程实践中获得应用.作者团队提出一种超大跨径单向预应力连续箱梁桥新体系，即将超高性能混凝土、密集横隔板薄壁箱梁与部分体外预应力进行有机结合的结构，研究了400 m级连续箱梁桥结构的概念设计[6].由于箱梁板件较薄，该方案采用了部分体外预应力体系以满足受力和施工的要求.同时，由于UHPC具有优异的抗拉性能，在箱梁中设置了密集横隔板，可以取消横向和竖向预应力，将传统三向预应力结构体系转变为纵向单向预应力结构体系，从而降低施工难度，保证预应力施工质量.
二、超高性能混凝土在工程中的运用
(1)超高性能混凝土井盖的制作。设计超高性能混凝土井盖结构简图如图3所示。超高性能混凝土井盖的直径为670mm，井盖厚度为45mm，抗压强度与抗折强度满足铁铸井盖要求，抗断裂强度可达30000J/m。
(2)超高性能混凝土井盖与其他材质井盖性价比比较。新型超高性能混凝土的抗压强度可达200mpa，抗折强度可达50mpa，并且性能稳定，可被用于高速公路井盖制作，对于降低铁铸井盖成本有很好的应用。高速公路以往采用铁铸井盖成本高、易丢失、回收难度大、对车辆及行人安全构成危险，所以采用无需回收的新型超高性能混凝土井盖替换原有铁铸井盖，不但可以降低生产成本，而且使用寿命长，不会丢失，更好的保障了车辆及行人安全。超高性能混凝土井盖与铁铸井盖材料价格比较如下表。通过上表可以看出，采高性能混凝土制作的井盖造价低廉具有很好的经济效益。
超高性能混凝土――混凝土的发展方向本文主要论述了绿色高性能混凝土的发展展望，指出绿色高性能混凝土是当今混凝土的发展方向。目前，混凝土正在向高强、高性能和生态化的方向发展，绿色高性能混凝土是混凝土材料的发展方向，其应用前景将越来越广阔。
自从混凝土应用于工程建设后，一直在现代建筑中占有极其重要的地位，在土木建筑工程领域发挥着其他材料无法替代的作用与功能。而且在今后相当长的时间内，水泥混凝土仍将是应用最广、用量最大的建筑材料。但同时混凝土的大量使用也带来了很多的影响，比如说环境问题等等。因此混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料，其关键在于能否成为绿色材料，能否坚持可持续发展道路。由此看来绿色建材已成为土木工程建设材料发展的方向。
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1焊接抗剪件推出试验与有限元分析
1.1试验模型
试件尺寸设计参考Eurocode 4规范[[14[]中标准推出试件尺寸，整体尺寸如图1(a)所示.中间部分为焊接工字钢，钢板厚度均为14 mm，钢材等级为Q345级.两侧为密配筋UHPC板，钢筋采用HRB400级带肋钢筋，横向钢筋直径10 mm，竖向钢筋直径12 mm，横竖间距均为50 mm.UHPC基体组成成分包括水泥、硅灰、石英砂、高效减水剂和水，钢纤维体积分数为3.5%.模型每侧设置4条焊接抗剪件，焊缝采用手工电弧焊，双面焊接熔透角焊缝，焊接长度为50 mm，坡口角度约为45°，厚度约为6 mm，布置间距横向为150mm，纵向为200 mm，焊条型号根据规范依钢材等级选用E5015以保证焊缝强度不低于母材.焊接完成后，待焊缝冷却至室温进行外观检查，确认其几何尺寸及防止裂纹等缺陷.焊接抗剪件的具体构造如图1(b)所示，试件共浇筑一组，编号分别为RSC-1，RSC-2和RSC-3.为了与试验结果进行对比验证，采用ANSYS建立推出试件有限元模型，考虑到对称性且减小计算规模，有限元模型仅取为实际模型的1/4.
计算中考虑材料非线性，各材料本构关系如图2所示.其中，钢材、钢筋与焊缝的本构关系采用二折线形式的双线性模型，材料参数依规范取值;UHPC的本构关系亦采用双线性折线，弹性模量为40.7 GPa，轴心抗压强度为90.3 MPa，泊松比为0.2.
模型各组成部分均使用20节点高阶实体单元SOLID95单元模拟，建立分离式钢筋及焊接抗剪件实体，试件有限元模型如图3(a)所示.焊接抗剪件的几何形状由实际情况出发，简化为纵、横向钢筋外包部分，长度与实际尺寸一致为50 mm，焊接抗剪件模拟方案见图3(b).计算分析中不考虑UHPC板与钢筋之间的粘结滑移，在UHPC板与钢板之间使用面面接触单元CONTA174和TARGE170模拟两者的接触非线性，根据规范[[15[]假定工字钢表面为未经处理的干净轧制表面，取摩擦系数为0.35.边界条件与试验保持一致，即约束试件底部节点所有自由度，并在对称面施加对称约束。 通过对比发现，微珠粉煤灰的各项性能均优于普通粉煤灰，这与微珠粉煤灰的颗粒级配、形状、物理化学性能有很大的关系。微珠粉煤灰是对普通粉煤灰的加工与精选，其粒径非常小，而且活性较高，减水性较强，可以有效的填充超高性能混凝土的空隙，增加其强度;微珠粉煤灰颗粒近乎完美的球状体，所以滚珠的能力较强，而且需水量比较小，可以有效增加混凝土的密实度，其在超高层建筑中发挥着重要效用。应用微珠粉煤灰的超高性能混凝土，流动性比较强，其形成的混凝土拌合物更加适合泵送，所以，在超高性能混凝土施工中应该大力推广微珠粉煤灰材料。
参考文献
[1]冯乃谦，李浩.纳米微珠的特性与应用[J].混凝土与水泥制品，2010(5).
[2]谢友均.超细粉煤灰高性能混凝土的研究与应用[D].上海：中国科学院上海冶金研究所，2006.
[3]付冬平.粉煤灰的活化研究及其在注浆工程中的应用[D].长沙：中南大学，2003.
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级配纤维超高性能混凝土的轴心抗拉强度研究
摘要：本论文针对活性粉末混凝土――RPC(Reactive Powder Concrete)抗拉性能低这一特点，在其中掺入不同的纤维，并改变几种纤维之间的比例，通过对其轴心抗拉性能的研究，在满足成型工艺的前提下，最终得到一种能合理地提高其抗拉强度的方案。为今后掺入纤维的RPC抗拉性能研究打下基础。
通过本文的研究可以得到以下结论：
1)钢筋网局部焊接抗剪连接件解决了钢超薄UHPC组合桥面板由于UHPC层过薄而难以采用常规抗剪件形式的问题，该抗剪件构造形式简单、施工方便.
2)焊接抗剪件的推出试验破坏过程属于脆性破坏，破坏前试件变形较小.根据实验结果取其下限，则50 mm长焊接抗剪件的抗剪承载力为119 kN.相同荷载比值下采用焊接抗剪件的界面相对滑移比栓钉小，即焊接抗剪件的抗剪刚度大于栓钉连接件.
3)钢超薄UHPC组合桥面板抗剪件设计中需要考虑整体和局部荷载效应的叠加，即除考虑整体纵向剪力包络图之外，还需考虑局部荷载下UHPC层的横向受力.理论计算表明，增加抗剪连接件布置密度能够减小UHPC层底部应力集中，并提高组合结构整体受力效率，在设计中应予以考虑.
4)钢筋网局部焊接抗剪连接件作为一种新型的抗剪连接件形式，其抗剪承载力计算公式、抗剪刚度计算公式等研究内容还有待进一步探索.
3.2局部承压尺寸设计
为了确定齿块的锚固端面尺寸，进行局部承压计算.现行美国规范AASHTO[10]和ACI318[11]将锚固区分为局部锚固区和总体锚固区，对局部锚固区设计主要解决受压问题，总体锚固区设计则解决的是受拉问题.对于局部锚固区，主要进行局部受压承载力验算，然而现有规范都是针对普通混凝土，对于UHPC并不适用.本文参考文献[12]进行初步的局部承压尺寸设计，文献[12]中通过局部承压试验得出了带钢纤维的活性粉末混凝土(SFR-RPC)的承载力计算公式：
因此，按承载力计算得到的图示尺寸布置满足要求，即在不考虑配置间接钢筋的情况下，UHPC满足局部承压要求.
3.3体外预应力齿块构造设计
锚固端面采用3.2节局部承压设计得到的尺寸，如图6所示.根据2.3节得出的齿块锚固区局部加强方法，将锚固块设置于两个隔板之间，同时预应力筋在锚固块内进行转向，偏转角度6°，转向半径为9 m，如图7所示.
采用有限元软件ANSYS对这一方案进行线弹性分析.弹性模量E取42.6 GPa，泊松比υ取0.2，对称结构取一半进行计算，其中UHPC结构采用Solid95单元模拟，锚固集中力采用等效面荷载作用于锚垫板位置处，按27束预应力筋设计，锚固力P=4 570 kN.径向力按式(2)计算，得到F=478 kN，以均布荷载形式施加于转向处圆形管道的60°范围内.主拉应力结果如图8(a)所示，腹板外侧最大主拉应力为4.03 MPa.端部隔板应力如图8(b)所示，最大主拉应力为6.59 MPa.
4.常州uhpc超高性能混凝土多少钱一立方
1)揭示了体外预应力独立矩形齿块锚固区拉应力分布的4种作用效应，即“悬臂效应”，“锚后牵拉效应”，“锚下劈裂效应”和“局部弯曲效应”.当壁板厚度较小时，锚前产生的“局部弯曲效应”使壁板外侧出现较大的拉应力.
2)体外预应力筋锚固时在齿块内转向产生的径向力可以有效抵抗锚固力产生的偏心弯矩，同时也能使锚固块的体积得到减小.
3)布置于锚固齿块前后的横隔板可以极大地抵抗锚固力产生的偏心弯矩，减小因壁板厚度太小产生的“局部弯曲效应”.新型UHPC连续箱梁桥可以利用其密集横隔板结构的优势进行体外预应力的齿块锚固.方案1所示的齿块锚固构造形式降低了体外预应力锚固的偏心影响，可用于新型UHPC箱梁结构中.4)文中对锚固结构的研究集中在构造上，旨在减小锚固结构对箱梁主体结构的削弱.今后如何针对UHPC材料特性进行局部尺寸的优化，以及针对材料与结构特点对箱梁锚固区进行配筋设计，有待进一步研究.
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5.2超高性能混凝土的发展和前景
高性能混凝土本身就可成为绿色混凝土。事实上,许多工程如大体积水工建筑、基础等对强度要求不高,但对耐久性、工作性、体积稳定性、低水化热等有很高要求,都应采用HPC。例如日本跨海明石大桥基墩混凝土(50万m3)要求高耐久性、高抗冲刷性与低升温,而强度只要求20MPa,使用的就是掺加了复合外加剂与复合细掺料的HPC。由此可见,高性能混凝土并不一定强调高强,我国目前也己完成了普通混凝土的高性能化的研究和应用。
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