UHPC究竟能達(dá)到怎樣的“高”性能呢?
1、耐久性高。正如上段文字所述,UHPC的配方是將材料分子進(jìn)行有規(guī)律的排列從而使產(chǎn)品有很高的耐久性和很低的穿透性。這使材料潮濕、海邊、冰雹、化學(xué)廠區(qū)等端環(huán)境下依然有著良好的性能。
2、自愈能力高。UHPC中添加了短而細(xì)的鋼筋微纖維,它低孔隙度可以防止腐蝕和氧化,并能在損壞時“再生”。這是傳說中的UHPC的“自愈能力”,它自愈的原理是利用空氣中的濕度進(jìn)一步水化反應(yīng),因此能夠保持其初始強(qiáng)度甚至在端環(huán)境中也能被使用。
3、裝飾性能高。UHPC的產(chǎn)品表面光潔度高,外界的有害介質(zhì)很難侵入到產(chǎn)品中去,所以本身自潔能力很強(qiáng)。產(chǎn)品中采用添加礦物色粉調(diào)配出長久的純色或混色的效果。而且產(chǎn)品中的著色劑等組分也不易向外析出。鏤空或?qū)嵭牡木芍谱?,裝飾效果非常好。
UHPC的基本特點(diǎn)
1、化學(xué)穩(wěn)定性和抗侵蝕力:UHPC產(chǎn)品沒有內(nèi)部惡化過程(延遲鈣礬石、碳硫硅鈣石、堿骨料反應(yīng)、未水化熟料膨脹等),表現(xiàn)出對酸性介質(zhì)的高抵抗力,可以暴露在各種侵蝕環(huán)境下(硫酸鹽、硝酸鹽、海水等)。使用壽命高過。
2、高耐久性:能夠耐受各種有害物質(zhì)滲透到基體內(nèi)部,同時具有自愈能力,防水效果好。
3、高強(qiáng)、防火、抗暴、抗冰雹,UHPC的性能輕質(zhì)高強(qiáng),在無需另加鋼筋支撐時可以實(shí)現(xiàn)更薄界面、更長跨距、輕雅,更具創(chuàng)新性。
4、美觀性:造型隨意,可以內(nèi)摻豐富的顏色、用模具實(shí)現(xiàn)多樣質(zhì)地,具有良好的表現(xiàn)效果。
5、延展性:水泥基材與金屬纖維和有機(jī)纖維的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了抗壓強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的有機(jī)平衡。
6、可持續(xù)性:UHPC能夠降低建筑成本、模具成本、勞動力成本和維修成本等,提高場地的性,建造速度和建筑生命周期。
UHPC表面效果
色彩:UHPC具有多種色彩、紋理和形狀可供選擇,可以提供豐富多彩的設(shè)計(jì)方案可保留礦物本性色彩持久不褪色。
肌理:采用高強(qiáng)度細(xì)骨料以及纖維增強(qiáng)材料,能限度地地復(fù)制出種子造型和材質(zhì)、紋理,可作出粗糙或噴砂的表面效果。
為什么選擇UHPC
與普通混凝土相比,UHPC抗壓強(qiáng)度是其3-6倍,抗折強(qiáng)度是其10倍,耐久性是標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的100倍,且具有的抗拉性能,體現(xiàn)韌性,能夠?yàn)槭澜绶秶鷥?nèi)的工程難題提供解決方案。
與GRC相比,除了抗壓強(qiáng)度的差異之外,楊氏模量是其2倍以上。楊氏模量越大,越不容易發(fā)生變形,產(chǎn)品可以做得更薄,且需要更少的鋼架支撐。除了物理性能十分之外,UHPC幾乎可以做出任意造型,從平面到鏤空(鏤空率可達(dá)70%)再到曲面等各種異型均制作,能隨意發(fā)揮設(shè)計(jì)師百變創(chuàng)意,而且可以表現(xiàn)不同材料質(zhì)感,讓建筑體現(xiàn)出不同文化底蘊(yùn)。
開放于2019年的卡塔爾博物館,以“沙漠玫瑰”這一特的自然意向?yàn)樵O(shè)計(jì)靈感,垂直結(jié)構(gòu)起主要的承重結(jié)構(gòu),支撐起一片交錯的圓盤,未來感十足。讓·努維爾利用UHPC的力學(xué)性能,將懸挑夸張的圓盤作為熱帶沙漠環(huán)境主要的遮陽系統(tǒng),創(chuàng)造了融合建筑、室外、感官一體化的特體驗(yàn)。
UHPC是一種具有強(qiáng)力學(xué)性能、高韌性、高耐久性和優(yōu)良澆筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通過選用高活性的微細(xì)材料,采用緊密積和纖維增強(qiáng)技術(shù)配制而成。UHPC的各項(xiàng)性能指標(biāo)均大幅度優(yōu)于普通混凝土。
根據(jù)用途和主要目的,UHPC應(yīng)用通常劃分為結(jié)構(gòu)性(structural)和裝飾性(Architectural)兩大類,結(jié)構(gòu)性UHPC是承擔(dān)除自重,風(fēng)荷載,地震力以外其他荷載的UHPC結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,典型應(yīng)用如預(yù)制梁,現(xiàn)澆鋼箱梁橋面鋪裝層,濕接縫等。
裝飾性UHPC是不承擔(dān)除自重,風(fēng)荷載,地震力以外其他荷載的UHPC結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,并對裝飾功能包括表觀質(zhì)量,顏色,均勻性等有較高要求,典型應(yīng)用如UHPC建筑幕墻板,UHPC遮陽板,UHPC裝飾景觀構(gòu)件等。
UHPC 的配合比設(shè)計(jì)遵循緊密堆積密度理論,水泥用量大(700kg/m3),水灰比?。?.14~0.2),所以其孔結(jié)構(gòu)致密,抗壓強(qiáng)度及耐久性好。因此, UHPC 的使用不僅可以減小構(gòu)件截面尺寸從而減小自重和建筑利用空間,還可用于嚴(yán)酷環(huán)境下的土木工程的建造 。相比普通混凝土建筑,UHPC 建筑使用壽命長,能減少建筑物在使用期間的維修費(fèi)用。因此,UHPC 被認(rèn)為是一種可持續(xù)發(fā)展的混凝土材料。