龔建清,郭萬里,龔 嘯,張 陽,謝澤酃,吳五星,戴遠帆
(1.湖南大學土木工程學院,長沙 410082;2.湖南大學,綠色先進土木工程材料及應用技術湖南省重點實驗室,長沙 410082; 3.湖南省高速公路建設開發總公司,長沙 410000)
在混凝土發展初期,其強度低,耐久性較差。隨著社會經濟的迅速發展,不僅要求混凝土強度高,還對韌性、耐久性等方面提出了更高的要求。1981年,Bache[1]采用細料致密法(DSP)成功研制出抗壓強度為150 MPa的高強混凝土。之后,Birchall[2]研究出了宏觀上幾乎沒有缺陷的水泥基材料(MDF),并且抗壓強度超過200 MPa。1993—1995年,法國Bouygues公司依據最緊密堆積原理,剔除粗骨料,選用粒徑小于0.6 mm的石英砂作為細骨料,摻入活性礦物摻合料和纖維,采用成型施壓、熱處理養護等方法,成功制備出強度高、韌性高、耐久性好的活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)[3]。隨后,科研工作者們相繼提出了超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)的概念。目前普遍認為UHPC是指性能顯著優于普通混凝土與高性能混凝土(HPC)的一類混凝土[4],但并不是對傳統意義的高性能混凝土進行高強改性得到的,而是有明確定義的性能指標[5-6];UHPC一般摻有鋼纖維,其超高性能表現在強度高(抗壓強度不低于120 MPa)、韌性好、滲透性低以及耐久性優良等方面,物料配比方面比較突出的特點是水膠比低,一般小于0.25[7-9]。
UHPC由于其優異的性能得到了廣泛的應用[10-12],如用于橋梁工程中可大大減輕橋梁的自重并增加耐久性[13-14];同時也被用于修復工程中,比如橋面的缺陷修復[15-18]、橋墩修復、防撞層修復[19]、水壩與隧道修復[20-22]等;……