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探讨行业内的UHPC技术问题

2025-02-11128 阅读

一、UHPC最低抗压强度

UHPC除具有超高强的抗压强度外,还具有优良的耐久性和一定的抗拉能力,但是抗压强度依然是其主要的技术指标。各国标准所规定的UHPC最低抗压强度指标不尽相同。早期标准均定得较高,如法国(AFGC)2001年和2013年的指南、日本(JSCE)2004年的指南均定为150MPa,韩国2012年的指南更是高达180MPa;然而,高的抗压强度在工程上难以充分发挥作用,为推广应用,近年来最低强度要求有降低的趋势,如法国的NFP-18-470定为130MPa,瑞士SIA 2052和美国ASTM C 1856/1856M-17定为120MPa。目前,120MPa和130MPa认可度较高。在现有标准中,中国的GB/T 31387-2015定得最低,仅为100MPa,这也引起同行的争议。有学者认为,100MPa抗压强度的混凝土采用高性能混凝土的方法可以制备出来,因此将其定为UHPC最低强度是偏低的;同时,UHPC因为要达到优良的耐久性,采用低水胶比获得高于100MPa抗压强度并无困难。因此,建议中国的UHPC抗压强度最低要求可定在120~130MPa之间。

二、UHPC定义

虽然UHPC在学术层面的讨论还在不断进行之中,但总体而言,它是一种比高性能混凝土更具力学性能的水泥基复合材料。在分析总结各国标准基础上,有学者提出的UHPC定义为"与高性能混凝土相比,具有高强度、高耐久性和拉伸延性的水泥基复合材料,并且掺入用于提高开裂后拉伸延性的纤维或纤维网,28d抗压强度至少120MPa"。对UHPC材料本质的认识,目前有两大观点:一种认为它仍是混凝土的一种;另一种认为它是不同于传统混凝土的水泥基材料。关于UHPC是否一定要用纤维增强,也有不同的看法。最后,也有学者认为UHPC应具有开裂后的拉伸延性,对此也有不同看法。

三、UHPC应用

随着标准制订的不断进展,经济性越来越成为影响UHPC推广应用的关键。许多学者在替代材料方面展开研究,单价较高的钢纤维和硅灰的替代效果仍不理想。有学者认为,UHPC就应该保持其超高的性能,不能为取得经济性去降低其品质。应将UHPC视为功能性材料,并通过结构创新来取得综合经济效益。UHPC比高性能混凝土具有更高的抗压强度和抗拉强度、更好的耐久性。钢-UHPC组合结构是创新方向之一。中国目前仍处于大规模建设时期,被认为是UHPC最大的市场。同时,中国是微细钢纤维主要生产国,且造价较低,成为中国UHPC推广应用一个有利条件。

四、UHPC标准

近年来,有关UHPC的标准制订在不断推进之中,将为中国UHPC应用提供重要的技术保证。然而,随着中国工程建设标准体系的改革和团体标准应用的推进,有关UHPC标准的制订呈井喷式现象对UHPC推广应用是否只是利好而无副作用,目前还难以断言。

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