UHPC的"四种特性"
具有超高耐久性
UHPC的特殊配方可以把材料分子有规律的排列从而使产品有极低的穿透性和极高的耐久性。这使材料在极端环境下如潮湿,冰冷,冰雹,海边,化学厂区有着良好的性能。
▲D?etovice河畔的桥梁,捷克
▲SunyudoFootbridge具有自愈能力
UHPC的钢筋微纤维的低孔隙度可以防止腐蚀和氧化。损坏时,UHPC能”再生”。微裂缝能重新愈合是由UHPC的自愈性能,利用空气中的湿度进一步水化反应。因此UHPC能够保持其初始强度甚至在高侵蚀的环境中也能使用。它的抗冲击能力和耐磨媲美花岗岩材料。测试表明UHPC是传统混凝土的倍(有些标准甚至0倍)因而比传统的混凝土更耐用。
优越的工作性能
UHPC可抵御外力和自然环境的破坏如摩擦,火,冻融,冰雹,且有着高效防水性能,这使它成为一种高效的外部隔热材料。UHPC的轻量化使它可以被简单的生产与大面积范围的安装。它的耐久性与极低的维护需求符合了更好的生命周期评估。
独特的装饰性能
UHPC的产品表面具有很高的光洁度,外界的有害介质很难,耐污性侵入到UHPC中去,所以本身自洁能力很强。外表喷涂的材料耐污及耐久性差,UHPC的产品采用添加矿物色粉调配出长久,纯色或混色的效果。而且产品中的着色剂等组分也不易向外析出。
UHPC为何如此强悍传统混凝土一般是由水泥、掺合料、砂石、水等成分按一定比例进行配制,经过搅拌和在一定的养护之后便形成以骨料(砂石)和水泥浆为主的水泥基复合材料。但传统混凝土的骨料与水泥浆在物理和力学性能上,有较大的差异,主要受以下三个方面的制约:第一水泥浆含水在高温或低温热胀冷缩的作用,骨料和水泥浆之间天然便会产生缝隙。第二以砂石为主的骨料硬度不高且体积较大在外力的作用下会使缝隙进一步放大,一般来说骨料的体积越大裂缝越大。第三传统混凝土在搅拌过程粗糙,使得起支撑作用的骨料在水泥浆的分布并没有很均匀且孔隙率比较高,大大降低混凝土的抗压能力。▲混凝土配料以及混凝土浇筑以上使得传统混凝土脆性大、抗压能力差且耐久性不高。抗压能力只有20Mpa-30Mpa。提高混凝土的性能主要从下面3点入手:1、尽可能降低混凝土中的水分含量。2、寻找体积更小硬度更高的物质作为骨料。3、降低孔隙率并使骨料、介质等更加均匀。『减水剂降低水分含量』『超细粉末提高密实度』上世纪70年代丹麦人通过在混凝土加入减水剂和超细粉末等方式使混凝土的强度极大提升。减水剂使得混凝土中的水分含量大幅度降低。超细粉末粉末作为掺合料加入到混凝土的配料中去,通过充分的搅拌以此来有效减少骨料之间的缝隙并最大限度减少混合空气的质量,提高材料的密实度。『钢纤维增加强度』『活性粉末提高融合度』上世纪90年代左右,人们将硅灰、矿粉等活性矿物粉末作为混凝土的掺合料,并且用超细的钢纤维来代替传统的粗骨料,掺入超细活性粉末将材料的内部缺陷降到最低。钢纤维强度更高体积更小,硅灰、矿粉等活性矿物粉末则可以在化学意义上使材料之间的融合度更高,并在高温高压的环境下经过长时间的养护让混凝土在微观结构上达到最优。即使材料有细微的裂缝在活性矿物粉末的作用下也可以缓慢自愈。▲混凝土中超细的钢纤维▲加入钢纤维的UHPC掺合料『高压成型』『高温养护』因为整个过程起主导作用的为活性矿物粉末,此时的混凝土被称作RPC(ReactivePoederConcrete)活性粉末混凝土,此种混凝土已经可以具备超高的物理性能也开始被称作UHPC。一般RPC(活性粉末混凝土)根据养护条件的不同可以分为两个等级,在20℃-90℃的情况下养护3天左右,RPC的抗压强度可以达到MPA(每平方米可受力吨)左右,此类混凝土被称作PRC。如果将RPC利用高压成型后(高压下UHPC的孔隙率更低),在℃-℃的条件下进行养护,RPC的抗压强度可以达到MPA-MPA,此类混凝土被称作PRC。各国之间的工艺制作水平和科学技术具有较大的差异性,各国对于UHPC的评定标准也具有很大差异性。一般来说抗压强度超过MPA的混凝土便可以称作超高性能混凝(UHPC)了。▲白塔寺杂院预制模块设计,北京/建筑摄影:孙海霆德通集装箱式UHPC振动搅拌站产品优势
1、应用振动搅拌技术,缩短搅拌时间的同时提高UHPC集料拌合均匀性;
2、现场拌和,解决特种或普通混凝土运输性能损失之难题,提高工程质量,满足特殊需求;
3、液压支腿和外部支腿配合,可实现集装箱自装、卸,运输、转场更灵活;
4、自配发电机组、水箱等,满足偏远地区和复杂环境施工;
5、根据施工需求量方拌合混凝土,现场拌和,减少或不用添加剂,节约材料,降低成本;
6、电控计量添加水,配置高压冲洗枪,清锅更方便;
7、搅拌主机双侧开卸料门,解决底开卸料门留白料;
8、有线便携控制器,操作位置无限制。
▲UHPC的充分搅拌
实际案例▲尉许高速UHPC钢桥面铺装现场▲德通装配式建筑UHPC搅拌示范生产线全球UHPC应用案例『卡塔尔国家博物馆』开放于年的卡塔尔博物馆,以“沙漠玫瑰”这一独特的自然意向为设计灵感,垂直结构起主要的承重结构,支撑起一片交错的圆盘,未来感十足。建筑师让·努维尔利用UHPC超强的力学性能,将夸张的圆盘作为热带沙漠环境主要的遮阳系统,创造了融合建筑、室外、感官一体化的独特体验。▲卡塔尔国家博物馆,多哈/让·努维尔『预制楼梯应用』『预制阳台应用』
『D?etovice河畔的桥梁』
桥梁的双曲几何结构有着10米的跨度和0.4米的弧度,桥梁利用UHPC以极其简约的轻量结构,突破了传统桥梁的局限性,具有迷人的科技感的同时,又仿佛源自于神话传说,将我们带往未知的隐秘角落。▲D?etovice河畔的桥梁,捷克天才建筑师鲁迪?里乔蒂(RudyRicciot1)曾经对UHPC(超高性能混凝土)这样评价,“我们不知道这种材料将带我们走多远,但我们肯定可以一起改变世界。”的确,科技的力量更像是一座桥,引领着设计师前往创意的王国。
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