超高性能混凝土UHPC详解-超高性能混凝土的发展72页PPT
《高性能混凝土简介》课件
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REPORTING
运输工艺
总结词
运输工艺是连接搅拌工艺和浇注工艺的重要环节，需要保证混凝土在运输过程中 的质量稳定。
详细描述
在运输工艺中，需要选择合适的运输工具，控制运输时间和温度，避免混凝土出 现离析、泌水和硬化等质量问题。同时，还需要根据实际情况调整运输路线和运 输方式，以提高运输效率。
浇注与养护工艺
总结词
浇注与养护工艺是高性能混凝土生产中的最后环节，对混凝土的性能和使用寿命具有重 要影响。
外加剂的选择和使用应充分考虑其对混凝土其他组分的影响，以及对外界环境的影 响。
PART 03
高性能混凝土的生产工艺
REPORTING
搅拌工艺
总结词
搅拌工艺是高性能混凝土生产中的重要环节，直接影响混凝土的质量和性能。
详细描述
在搅拌工艺中，需要选择合适的搅拌设备，控制搅拌时间和投料顺序，确保混 凝土充分混合均匀，无离析现象。同时，还需要根据不同的混凝土配方和性能 要求，调整搅拌工艺参数，以满足生产需求。
案例二：某高层建筑项目
总结词
高层建筑的结构安全性和抗震性能得 到优化
详细描述
在高层建筑项目中，高性能混凝土的 应用提高了结构的强度和刚度，增强 了建筑物的抗震性能。通过合理的结 构设计，有效降低了风荷载和地震对 高层建筑的影响。
案例三：某大坝工程
总结词
大坝工程的抗冲刷和耐磨性能得到显著提高
详细描述
产生不利影响。
掺合料
掺合料是为了改善混凝土的性能 而加入的矿物材料。
超高性能混凝土UHPC详解
方便等特点。
1、超高性能混凝土(UHPC)简介
混凝土： 由胶凝材料（水泥、细骨料（砂）、粗骨料（石子）、溶
剂（水）以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过胶凝材料 凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材。 优点：
相对于其他材料，混凝土生产能耗低、原料来源广、工艺 简便、成本低廉且具有耐久、防火、适应性强、应用方便等 特点。
尽管ＵＨＰＣ 自出现以来，不断被应用于桥梁、建筑、核电、市政、海洋
等工程之中，然而应用发展远低于预期。以应用最多的桥梁为例，自1997
年第一座UHPC桥加拿大魁北克省Sherbrooke的RPC桥建成以来，十几年
间全世界也仅建成３０余座，且以中小跨径与人行桥为主。在中国，ＵＨＰ
Ｃ 实际工程应用也极少，以桥梁为例，仅在铁路上有１座梁桥的应用，目前
欧洲改称为Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC
超高的力学性能 超高的耐久性
毫米级骨料 微米级水泥等 亚微米级硅灰
1、超高性能混凝土(UHPC)简介
1993年法国Bouygues公司Richard等人率先研制出的一种超 高 性 能 水 泥 基 复 合 材 料 —— 活 性 粉 末 混 凝 土 （ Reactive Powder Concrete，简称RPC），并注册为专利产品
道了 抗压强度达到 240MPa的低孔隙率 的水泥基材料。
2）20世纪70年代 末，由于减水剂和 高活性掺合料的开 发和应用，强度超 过60 Mpa。
4)对混凝土的耐腐蚀 性、耐久性和抵抗各 种恶劣环境的能力提 出高性能混凝土 (HPC）
6）Bachel采用细料致密法，
发挥硅灰和高效减水剂 的作用，达到减小孔隙 率，制备的150~200Mpa混 凝土得到运用。
超高性能混凝土（UHPC）的性能和应用简述
超高性能混凝土（UHPC）的性能和应用简述1、超高性能混凝土（UHPC）定义与发展历程超高性能混凝土（Ultra-HighPerformance Concrete，简称UHPC），因为一般需掺入钢纤维或高强聚合物纤维，也被称作超高性能纤维增强混凝土（Ultra-HighPerformance Fibre Reinforced Concrete，简称UHPFRC）。
UHPC不同于传统的高强混凝土（HSC）和钢纤维混凝土（SFRC），也不是传统意义“高性能混凝土（HPC）”的高强化，而是性能指标明确的新品种水泥基结构工程材料。
1999年清华大学覃维祖教授等发表文章《一种超高性能混凝土——活性粉末混凝土》最早介绍了UHPC，至今在中国仍然较多地使用“活性粉末混凝土（简称RPC）”名称。
RPC是法国一个公司的专利产品名称，宣传介绍较多而广为人知。
1994年法国学者DeLarrard等将这类新材料称作UHPC，由于UHPC或UHPFRC名称没有商业色彩，且能更好表达这种水泥基材料或混凝土的优越性能，逐步被广泛接受和采用。
UHPC较有代表性的定义或需要具备的特性如下：· 是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料；· 水胶比小于0.25，含有较高比例的微细短钢纤维增强材料；· 抗压强度不低于150MPa；具有受拉状态的韧性，开裂后仍保持抗拉强度不低于5MPa（法国要求7MPa）；· 内部具有不连通孔结构，有很高抵抗气、液体浸入的能力，与传统混凝土和高性能混凝土（HPC）相比，耐久性可大幅度提高。
UHPC属于现代先进材料，创新了水泥基材料（混凝土或砂浆）与纤维、钢材（钢筋或高强预应力钢筋）的复合模式，大幅度提高了纤维和钢筋在混凝土中的强度利用效率，使水泥基结构材料的全面性能发生了跨越式进步。
使用UHPC可以建造轻质高强和高韧性的结构，彻底改变混凝土结构“肥梁胖柱”状态；其结构所拥有的耐久性和工作寿命，远远超越钢、铝、塑料等其它所有结构材料。
超高性能混凝土
概述超高性能混凝土（UHPC）比传统的混凝土提供更高的抗压强度和抗拉强度。
由于UHPC较高的强度、刚度，耐久性,使其便于在桥梁上使用。
然而，一个缺点是，面板和梁的连接区域一般要有一个较厚的截面来确保适当的剪切连接，这使得甲板上的UHPC不能更薄，更轻。
此外，抗剪栓钉剪力连接件嵌入在UHPC板中对强度的影响与传统的混凝土板并不相同。
我们通过15个推测试探讨论一个栓钉剪切连接键嵌入在UHPC面板的情况。
我们测试了相对栓钉的极限强度极其相对滑移，并选择这些测试参数，以证明一个更薄的板的可行性。
我们研究栓钉的长细比，纵横比以及栓钉顶部的覆盖厚度以证实eurocode-4 AASHTO LRFD设计规范中提到的UHPC面板的几何约束的存在。
由试验得出，在不用损失栓钉的剪切强度情况下，其纵横比由4减少到3.1。
覆盖厚度可以50毫米减少到25毫米而不引起在UHPC裂缝厚板.然而，在所有情况下，都没有达到6毫米的延展性需求。
因此，在UHPC板中栓钉剪力连接件设计应按照弹性设计规范。
1.介绍超高性能混凝土（UHPC）是一种先进的由高强度基体和纤维组成的复合材料。
与传统的混凝土相比，它提供了优越的抗压强度（>150 MPa）和拉伸强度（>5 MPa）以及更高的弹性模量（>40 GPA）。
它通常是由波特兰水泥，硅灰，填料，细集料，高效减水剂，水和钢纤维组成。
UHPC正在越来越广泛地应用到各种民用基础设施。
特别是，许多调查发现，由于其较高的强度，刚度和耐久性，它确实适用于桥梁组件，如梁，板和连接节点。
有研究调查了UHPC作为一个面板组件的作用。
saleem等，开发了一个较薄的UHPC板系统以替代一个网格式钢面板。
coreslab 结构公司开发的华夫饼形状的UHPC面板，安装在雪松溪、瓦佩洛县，爱荷华的桥上。
我们研究了结构的表现，并提出了一个设计这个面板系统的包括连接部分的指南。
通过努力，我们开发了由FRP梁顶加上一层UHPC材料进行组合的组合梁。
高性能混凝土PPT演示课件
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主要内容
一、高性能混凝土含义 二、使用高性能混凝土意义 三、高性能混凝土与普通混凝土差别 四、铁路高性能混凝土结构耐久性设计要求 五、铁路高性能混凝土原材料质量要求 六、铁路高性能混凝土配合比设计要求 七、铁路高性能混凝土施工要求 八、铁路高性能混凝土试验检测工作 九、高性能混凝土的成本分析 十、高性能混凝土在铁路工程中的应用
与普通混凝土相比高性能混凝土的生产和施工 并无需要特殊的工艺，但是在各工艺环节上普通混 凝土不敏感的因素，高性能混凝土却很敏感，因而 需要更为严格控制和管理。
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四、铁路混凝土结构耐久性的设计要求
●何谓混凝土结构的耐久性设计？ ●铁路混凝土结构耐久性的设计要求
☆ 1、设计使用年限级别 ☆ 2、环境类别及作用等级 ☆ 3、混凝土耐久性指标
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使用高性能混凝土意义
我国土建工程耐久性现状
民用房屋
工业厂房 海港码头 桥梁 隧道
干湿交替的室外构件过早锈蚀 30－40年 20－30年 大修 10－20年 大修 浪溅区最严重 除冰盐侵蚀 10－20年大修 渗漏严重
钢筋保护层过薄！ 混凝土等级过低！ 钢筋过细！ 断面过薄！
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使用高性能混凝土意义
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使用高性能混凝土意义
破坏因素 碳化
钢筋锈蚀
Cl-离子
冻融交替 盐冻
碱——集料反应
硫酸盐侵蚀 渗水
盐结晶
单项破坏因素的防止措施
主要措施 提高砼强度（C40~50以上可不考虑）
保证保护层厚度 加大保护层厚度 降低Cl-离子渗透系数（掺加粉煤灰、 矿粉适当提高混凝土强度）
掺合优质引气剂，保证混凝土的含气量
配和粒形较好），冲洗干净。
(完整版)UHPC超高性能混凝土
北京中德新亚建筑技术有限公司Beijing Sino-sina Building Technology Co., Ltd.UHPC超高性能混凝土UHPC超高性能混凝土是一种超高强、韧性、高耐久性的特种工程材料，在国防工程、海洋工程、核工业、特种保安和防护工程、以及市政工程领域有良好的应用前景。
经试验证明，其抗折强度是普通C50混凝土的3倍，缩变下降50%，经历700次冻融循环后仍然完好无损，被称为“永不开裂”的混凝土。
一、产品特点1、UHPC现已用于海洋石油平台的钢结构的外保护层，可大大提高水位变动区的支柱的使用寿命。
2、UHPC的早期度发展快，后期度极高，用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物，既可保持混土体系的整体性，还可降低成本。
3、UHPC强度高，抗冲击性能好，可用于国防工程的防护结构，也可用于需要高承载力的特殊结构。
4、UHPC的高密实性与良好的工作性能，使其与模板相接触的表面具有很高的光洁度，外界的有害介质很难侵入到UHPC中去，而UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出，利用这一特点可把UHPC用作建筑物的外装饰材料。
二、适用范围1、利用UHPC强度高的性质，可以减小结构构件尺寸，获得更多的使用空间。
利用UHPC可以建造跨度更长、净空更大的桥梁；可以减小高层建筑中底层柱子截面尺寸，得到更多的使用面积。
2、利用UHPC高抗拉强度、耐腐蚀的性质可以制作输油、输气管道以替代造价较高的大口径厚壁钢管，显著提高管道耐久性、降低成本。
3、利用UHPC的高抗渗性，制造中低放射性核废料储存整体容器。
4、用于军事与安保领域，制造抗爆炸、抗冲击装置。
5、现场抢修、结构加固等。
三、性能指标北京中德新亚建筑技术有限公司四、施工工艺1、配合比粉料：钢纤维：水=10：1~3：92、搅拌投入粉料到搅拌机，加水搅拌3～4分钟(物料达到胶体状态)，加入钢纤维继续搅拌（当钢纤维用量较大时，通常不超过3%，可以逐渐或分次加入），待钢纤维分散后均匀后进行浇筑，并振动成形，最后进行养护。
超高性能混凝土组合结构在桥梁工程中的应用与展望PPT培训课件
3.1 超高性能混凝土组合结构解决组合梁桥难题
钢-混凝土组合梁充分利用 钢受拉，混凝土受压的优势， 具有良好的经济性。
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组合梁桥存在的难题
组合梁桥应用于大跨径桥梁时，其自重较大，负弯矩区域混 凝土易开裂。 法国学者Brozzetti J.研究认为，当连续梁跨度超过110m后， 钢-混凝土组合梁方案不合理； 德国学者Svensson认为组合梁斜拉桥经济跨径上限为600m； 悬索桥加劲梁自重完全由主缆承担，组合梁自重约为钢梁的 2倍，悬索桥采用组合梁并不经济。
Wild bridge
奥地利 2010
70
上承式拱桥
滦柏干渠大桥
中国
2006
20
低高度梁铁路桥
马房大桥
中国
2011
64
简支钢混组合梁
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应用与研究现状
1997 年，世界上首个 UHPC 工程--加拿大Sherbrooke人行桥
加拿大 Sherbrooke桥
法国 Bourg-lès-Valence OA4 桥
北京
岳阳洞庭湖大桥
杭瑞高速
临岳高速
杭
贵
吉
岳 阳
九 江
黄州 山
首
瑞
昆
阳
丽
明
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2.2.1 结构设计
1480+453.6m 双塔双跨 钢桁梁 悬索桥
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结构设计
板桁结合型加劲梁 桁高9.0m，宽35.4m
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结构设计
超高性能混凝土轻型组合桥面
30mm 磨耗层 50mm UHPC层 12mm 钢桥面板
人行桥、铁路桥 顶棚、外墙等
公交站台、井盖 机场跑道等
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高性能混凝土知识讲座-PPT
硅灰的扫描电子显微照片
微硅灰的扫描电子显微照片 （颗粒粒径小于1μm，平均粒M径i为cr0o.15sμimlic）a Grains
3、化学外加剂
•外加剂定义 •常用外加剂类型 •高效减水剂 •引气剂
a.外加剂定义
能显著改善拌合物或硬化混凝土某些性能的物质。
b.常用外加剂类型
提高混凝土拌和物流动性的外加剂，主要是减水剂。 调节混凝土凝结时间的外加剂，有速凝剂、缓凝剂、早强剂。 调节混凝土含气量的外加剂，有引气剂、消泡剂。 改善混凝土某些特殊性能的外加剂，如膨胀剂、阻锈剂、
粉煤灰 主要成分为空球形颗粒，直径通常为5～90μm 。
粉煤灰颗粒扫描电子显微照片
粉煤灰颗粒空心微珠的扫描电子显微照片
硅灰
多为微细球体，平均直径小于0.1μm，因为能够 填充水泥颗粒之间的空隙（1～50μm）。硅灰在混 凝土中更多的是用作粉体掺合料，用于提高混凝 土的抗渗性和抗压强度。掺用硅灰时通常还同时 掺入高效减水剂，以此来弥补硅灰的高比表面积 引起需水量增加。
防水剂、抗冻剂、养护剂。
c.高效减水剂
在用水量不变的情况下，可显著增加拌合物流动性的 外加剂。
•减水机理
加入减水剂，就会使水泥颗粒表面带上相同 的电荷，在电性斥力作用下，使水泥颗粒分散， 把被包裹的水释放出来，从而起到显著地减水 作用。
a
b
减水剂对水泥颗粒的分散作用
a. 水泥颗粒间减水剂定向排列产生电性斥力
a）搅拌
b）凝结
c）硬化
硅酸盐水泥的水化过程示意图
（1）
பைடு நூலகம்
（2）
水泥水化的电子显微照片
（1）水化硅酸钙纤维和毛细管孔隙 （2）放大后的水化硅酸钙纤维