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        超高性能混凝土(UHPC)拌和關鍵技術控制要點

        時間:2024/5/8作者:admin點擊: 43

        摘要:超高性能混凝土(UHPC)以其卓越的性能和廣泛的應用前景受到越來越多的關注。然而,由于其配合比、拌和工藝和成本等因素的影響,UHPC的生產和應用一直面臨著一定的技術難題。因此,本文將探討UHPC的拌和關鍵技術控制要點,為UHPC的生產和應用提供一定的參考和指導。

        關鍵詞:超高性能混凝土;拌和技術

        引言:超高性能混凝土(UHPC)是一種新型的高強度、高耐久性混凝土。其抗壓強度、抗拉強度、抗凍融性、抗氯離子侵蝕性等物理性能和機械性能都具有極高水平,使其在橋梁、隧道、建筑等領域得到廣泛應用。然而,UHPC的拌和技術控制要點是該材料能否獲得優異性能的關鍵。本文將介紹UHPC拌和技術的控制要點,希望能夠對UHPC的生產和應用提供一定的參考價值。

        一.超高性能混凝土(UHPC)

        1、高強度

        UHPC是一種具有極高強度的混凝土,其抗壓強度通常在150MPa以上,相比于普通混凝土高出3到4倍以上。這種高強度主要是由于UHPC中的水泥、石英粉、硅灰石、鈦白粉、高性能細集料等原材料的配比比普通混凝土更加精細,以及使用了更高強度的鋼纖維、玻璃纖維等增強材料所導致的。因此,UHPC能夠承受更高的壓力和重量,使其在橋梁、隧道、高樓大廈等工程領域得到了廣泛應用。

        2、高密度

        UHPC的密度通常在2.4-2.6g/cm³之間,比普通混凝土的密度高出50%以上。這是由于UHPC中的水泥、石英粉、硅灰石等高密度原材料的使用,以及在混凝土配制中采用更高的水泥膠凝材料含量,從而使得混凝土的密實度更高。高密度的UHPC在抵抗彎曲、拉伸、剪切等方面的性能更好,使其在高樓大廈、大型橋梁、隧道等建筑工程中得到了廣泛應用。

        3、優異的耐久性

        UHPC 具有卓越的耐久性,能夠承受極端的環境條件和惡劣的氣候,如高溫、低溫、凍融循環、酸堿腐蝕等。這是由于UHPC中的原材料粒度更細、混合更加均勻,并且添加了特殊的添加劑,使其具有更好的耐久性和抗裂性能。此外,UHPC 中使用的高性能纖維材料可以有效地控制微裂縫的發展,從而提高其抗裂能力和耐久性。

        4、良好的耐磨性

        由于UHPC具有高密度和高強度,因此它的耐磨性也非常出色。在公路、機場跑道等場所的使用中,UHPC比普通混凝土更耐磨損,具有更長的使用壽命。這是由于UHPC中的原材料中包含硬質石英和石英砂等高硬度細集料,以及添加了高強度鋼纖維等增強材料,使得UHPC在承受重載和磨損等方面表現出色。

        5、易于施工

        盡管UHPC 具有高強度和高密度,但由于其粘度較低,施工過程中可以很容易地進行振搗和模壓等操作。UHPC還可以通過噴涂、澆筑、預制等方式進行施工,使其適用于各種不同的工程需求。

        6、無需預應力

        普通混凝土要想獲得足夠的強度,往往需要進行預應力處理,而UHPC則可以不需要預應力處理就能獲得極高的強度。這是由于UHPC具有更高的密實度和更好的抗裂性能,可以在混凝土自身的強度下滿足工程需要。此外,UHPC的高強度和優異的耐久性,也使其可以在減少結構厚度、減小構件尺寸的同時,保證工程結構的安全性和耐久性。

        7、可塑性強

        由于UHPC中添加了特殊的添加劑,使得其可塑性得到了大幅度提升,能夠在構件加工時進行自由塑性變形。這種可塑性可以幫助設計師創造出更加復雜和獨特的建筑形態,同時也使得UHPC在修復和加固老化結構等領域具有更廣泛的應用前景。此外,UHPC的可塑性還可以提高工程結構的抗震性能,從而更好地保護人們的生命財產安全。

        二.超高性能混凝土(UHPC)拌和關鍵技術控制要點

        1、UHPC 的原材料選擇

        首先,對于UHPC的原材料選擇,需要根據其性能指標的要求進行精細控制。水泥是UHPC中的主要原材料之一,需要選擇具有高強度、高反應性和低堿度的水泥,并在生產過程中注意其保質期和儲存條件,以確保其質量的穩定性。此外,還需要選擇合適的礦物摻合料和骨料,以確;炷恋膹姸群湍途眯。

        在原材料配比方面,需要根據UHPC的性能指標進行合理的比例配比。超細礦物粉是UHPC中的一種重要原材料,其粒徑一般小于10微米,對混凝土的強度、致密性和耐久性等指標具有重要的影響。因此,在UHPC的生產中,需要對超細礦物粉的選擇和配比進行精細控制,以確保其性能指標的要求。

        在水膠比控制方面,水膠比應該控制在0.15或更低,具體控制時可以根據實際情況選擇水膠比的數值,并采用精確的稱重和配比工具進行控制。水質應該使用干凈的自來水或純凈水。

        在骨料控制方面,細骨料應該具有適當的分布,通常采用多級分級法,例如將骨料分為3-4個級別,并確保細骨料的含量占總骨料的20-30%左右。骨料應該選擇圓形或多棱形的骨料,具體選擇時可以根據實驗數據和實際應用情況來決定。

        除了原材料的選擇和配比外,還需要注意原材料的質量、保質期和儲存條件等因素。由于UHPC的生產過程要求原材料的質量具有穩定性和可靠性,因此需要嚴格控制原材料的儲存條件,以確保其質量的穩定性和可靠性。此外,還需要對原材料進行定期的檢測和檢驗,以發現問題并及時解決。

        2、拌合方式

        拌合方式是影響UHPC性能的重要因素之一,因為不同的拌合方式會直接影響到混凝土的質量和性能。干拌法和濕拌法是UHPC常用的拌合方式。干拌法是將各種原材料精細混合后,通過高速攪拌器進行干拌,并在必要時加入適量的水進行調節,形成均勻的混合物。干拌法適用于生產大批量的UHPC,但需要設備復雜、操作難度大。干拌法的混凝土粘稠度低、工作性好,但也存在一定的均勻性問題,需要通過適當的加水和攪拌時間來解決。

        濕拌法是將各種原材料加入攪拌機中,在控制好水泥用量、水灰比和拌合時間等參數的情況下進行濕拌。濕拌法工藝簡單,適用于小批量的UHPC生產。在濕拌法中,需要控制水的用量和攪拌時間,以確;炷恋木鶆蛐院椭旅苄。同時,濕拌法還需要注意原材料的濕度和溫度等因素,以確;炷恋馁|量和穩定性。

        在拌合過程中,需要嚴格控制拌合方式、時間、速度等參數;炷恋陌韬蠒r間不能過長或過短,否則會影響混凝土的均勻性和致密性,從而導致混凝土強度和耐久性下降。在實際生產中,需要根據不同的原材料、拌合方式和生產規模來確定最佳的拌合參數,以保證UHPC的性能指標符合要求。

        3、加強養護

        UHPC的養護過程一般分為初期養護和后期養護兩個階段。初期養護是指混凝土剛澆筑完成后的養護,通常持續1-3天。在此階段,需要對混凝土進行濕養護,保持混凝土表面濕潤,以防止混凝土表面干裂和龜裂的發生。同時,需要控制混凝土的溫度,避免混凝土內部產生溫度差異,導致混凝土內部產生裂縫。

        后期養護是指混凝土達到設計強度后的養護。此時,混凝土已經形成了相對完整的結構體系,需要對其進行長期的養護,以提高其耐久性和使用壽命。后期養護通常持續28天左右,養護條件包括養護溫度、養護濕度和養護時間等。養護溫度應控制在15-25℃之間,避免溫度過高或過低導致混凝土表面龜裂和內部產生溫度應力。養護濕度應控制在90%以上,以保證混凝土表面濕潤,促進混凝土的硬化和強度發展。養護時間一般為28天左右,期間需要對混凝土進行定期檢查和維護,及時發現并處理可能出現的問題。

        結束語:

        本文從拌和關鍵技術控制要點的角度出發,分析了UHPC的配合比、拌和工藝和成本等因素對UHPC性能的影響,希望能夠為UHPC的生產和應用提供一定的參考和指導。相信隨著科學技術的不斷進步和完善,UHPC的性能和應用前景將會更加廣泛和廣泛。

         

        注:源自有關信息,版權為作者所有

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