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如今,越來(lái)越多的建筑不再滿(mǎn)足于傳統(tǒng)的建模。隨著人們對(duì)建筑及相關(guān)結(jié)構(gòu)審美要求的不斷提高,傳統(tǒng)技術(shù)和材料已不能滿(mǎn)足人類(lèi)日新月異的審美需求。有什么好的材料可以拯救呢?今天,小編將帶您進(jìn)入混凝土行業(yè)的黑色技術(shù)——超高性能混凝土(UHPC)。
超高性能混凝土是什么?
看了這么多酷炫的案例,我們想知道UHPC在哪里神圣嗎?事實(shí)上,UHPC 是由丹麥Bache教授在20世紀(jì)70年代研究的。
UHPC通過(guò)提高成分的細(xì)度和活性,z大限度地減少材料內(nèi)部的孔隙和微裂紋,使產(chǎn)品具有高強(qiáng)度、高韌性、高穩(wěn)定性和低滲透性。表面處理后,仍具有優(yōu)異的自清潔性。根據(jù)其可塑性和韌性的特點(diǎn),可任意制成雙曲面、多曲面和鏤空效果。
事實(shí)上,UHPC只是混凝土眾生之一,如清水混凝土;讓我們來(lái)看看普通混凝土是如何從灰公主變成白雪公主的?傳統(tǒng)混凝土一般由水泥、外加劑、砂石、水等成分按一定比例制備。主要受以下三個(gè)方面的限制:
一,在高溫或低溫?zé)崦浝淇s的作用下,骨料與水泥漿之間自然會(huì)產(chǎn)生縫隙。
二,砂石骨料硬度低,體積大,在外力下會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大縫隙。
三,傳統(tǒng)混凝土攪拌過(guò)程粗糙,支撐骨料分布不均勻,孔隙率高,大大降低了混凝土的抗壓能力。
20世紀(jì)70年代,丹麥人通過(guò)在混凝土中添加減水劑和超細(xì)粉末,大大提高了混凝土的強(qiáng)度。減水劑大大降低了混凝土中的水分含量。將超細(xì)粉末作為外加劑添加到混凝土成分中,通過(guò)充分?jǐn)嚢?,有效減少骨料之間的間隙,z大限度地降低混合空氣質(zhì)量,提高材料的密度。
20世紀(jì)90年代左右,人們使用硅灰、礦物粉等活性礦物粉作為混凝土的外加劑,用超細(xì)鋼纖維代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粗骨料,將材料的內(nèi)部缺陷降到z低。鋼纖維強(qiáng)度較高,體積較小。硅灰、礦物粉等活性礦物粉可以使材料在化學(xué)意義上的融合度更高,并在高溫高壓環(huán)境下長(zhǎng)期維護(hù),使混凝土在微觀結(jié)構(gòu)上達(dá)到z佳水平。即使材料在活性礦物粉的作用下有細(xì)微的裂縫,也可以緩慢自愈。
由于活性礦物粉末在整個(gè)過(guò)程中起主導(dǎo)作用,此時(shí)的混凝土被稱(chēng)為RPC(ReactivePoederconcrete)活性粉末混凝土,可以具有超高的物理性能或UHPC。