中国粉体网讯 超高性能混凝土(UHPC)，是一种纤维增强水泥基复合材料，一般是由水泥、细集料、纤维、矿物掺合料、高效减水剂等加水后进行拌合，再经过凝结硬化后形成的一种具有超高抗压强度、抗拉强度等力学性能和较高耐久性能的混凝土，应用于道路、桥梁、水利等重大工程项目之中，对于推动土木工程材料的发展有着重大意义，应用前景十分广阔。
一、UHPC的制备原料及其性能分析
1胶凝材料
制备UHPC的水泥应采用含碱量较低，C3A和C4AF含量较少的优质硅酸盐水泥。矿物掺合料一般选用硅灰，硅灰在UHPC中起到了填充作用，还可以与水泥水化产生的Ca(OH)2发生二次水化，生成水化硅酸钙，使UHPC的内部结构更加密实。
2钢纤维
人们在不断研究中发现，钢纤维能够极大改善UHPC的力学性能，目前钢纤维已经成为UHPC制备不可缺少的材料。钢纤维的掺量和形状对UHPC都有一定影响。
研究表明，当体积掺量小于3%时，UHPC的弹性模量和抗压强度都随其增大而逐渐增大。过高的纤维掺量会使得纤维在基体中难以分散开来，分布不均，纤维发生团聚，降低UHPC的流动性，因此钢纤维的最佳体积掺量为2%。
3减水剂
高效减水剂的种类主要分为，萘系高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂4种。 目前UHPC中主要用聚羧酸系高效减水剂。
除此之外，混凝土混合料必须具有良好的和易性以保证获得良好的浇灌质量。
①流动性：指混合料在本身自重或在机械振捣的外力作用下产生流动或坍落能均匀密实地填满模板的性质。
②黏聚性：指混合料具有一定的黏聚力在运输或浇筑过程中不致出现分层离析使混凝土保持整体均匀的性能。
③保水性：指混合料在施工过程中具有保水能力保水性好的混料不易产生严重泌水现象。
二、UHPC的生产工艺
常规制备UHPC的工艺方法：将胶凝材料、细集料、钢纤维等倒入搅拌机进行搅拌，再加入水和高效减水剂搅拌直至成流态混凝土。
马来西亚推荐的搅拌工艺：先将粉末和集料均匀化，然后加入水和外加剂进行搅拌，将浆体搅拌均匀后再均匀地加入钢纤维。搅拌就是要将集料以及钢纤维均匀分散开，不使钢纤维聚集成团。
以短切的耐碱玻璃纤维约3~10%含量的复合材料为例，其密度为1600~ 2500kg/m3，抗冲强度8.0~21.5N.mm/mm2，压缩强度48~83MPa，热膨胀系数为11-16X10-6K-1。性能随所用原材料、配比、工艺和养护条件而异。
三、UHPC工程应用概况
UHPC在国内最早的应用是在客运专线的电缆沟盖板上，例如京沪高速铁路就使用了 UHPC 制作的盖板。之后UHPC开始逐步应用到了桥梁与建筑上。
宁波机场路南延市政道路和轻轨一体化高架箱梁接缝连接，上海嘉闵高架预制装配式结构的梁与梁之间、盖梁与墩柱之间的接缝连接等。
截至2018年年底，国内已有60多座钢桥应用了钢UHPC复合桥面。首次应用钢-UHPC复合桥面的是广东肇庆马房大桥。目前，钢-UHPC复合桥面是UHPC应用规模最大的工程项目。
2018年至2019年，深圳的悦彩城展中心幕墙、余杭文化艺术中心幕墙、上海音乐学院歌剧院幕墙都采用了UHPC，这又补充了国内UHPC在建筑领域的空席。
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专家简介
赖建中，博士，南京理工大学教授、博导。从事先进水泥基复合材料、功能梯度材料、3D打印建筑研究。承担了国家自然科学基金、国防基础研究等项目。
获南京理工大学优秀教师、先进科技工作者、卓越计划“紫金之星”等称号，入选创聚江宁高层次人才引进计划、混凝土与水泥制品协会专家委员，获南京市自然科学优秀学术论文奖。
参考来源：
百度百科，水泥基复合材料
申久成，等：超高性能混凝土研究综述，南京工程学院
