超高性能混凝土(UHPC)研究综述课件.ppt

超高性能混凝土 UHPC 超高性能混凝土（UHPC） -研究综述 主讲人： 金凌志 2016.4 课程性质和地位 性质：超高性能混凝土（Uitra high Perforance Concrte）结构研究与应用是一门研究型选修课。 地位：是一门提高本科生专业素养，扩展国际视野，培养科研能力的拓展课程，也是给准备考研的同学提供超前学习机会的课程。 前期基础课程：混凝土结构设计原理及混凝土结构、房屋建筑学、土木工程材料、材料力学、理论力学、结构力学等。 课程学习目的 1 了解国家高性能混凝土材料研究前沿，顺应时代新能源新材料的需求。 2 指导学生本科阶段研究学习，培养学生对科协研究的兴趣，培养科学思维，为未来的深造和就业做准备。 3 以为UHPC为载体，了解科学研究工作需要做哪些准备？研究什么内容？其过程如何？ 4 学会查找参考文献，熟悉论文写作。 课程学习要求 1 实践为主，积极参与研究生的ＲＰＣ梁抗剪结构试验，学习试验方法，了解试验过程，有时间尽量多可能积极参与试验。 ２ 对UHPC的（ＲＰＣ）相关内容要多看资料，及时做笔记，掌握材料配比，熟悉试验参数，观察试验现象，分析试验结果。 ３ 通过学习和参与试验，完成一篇3000字的试验报告，或者写作一篇科研论文。 课程主要内容 0 超高性能混凝土的提出和世界各国的研究动态 1 UPHC的基本配合比与技术指标 2 制备技术 3 超高性能机理 4 材料性能研究 5 工程应用研究 6 未来研究方向 混凝土： 由胶凝材料（水泥、细 骨料（砂）、粗骨料（石 子）、溶剂（水）以及必要 时掺入的化学外加剂组成， 经过胶凝材料凝结硬化后， 形成具有一定强度和耐久性 的人造石材。 优点： 相对于其他材料，混凝土 生产能耗低、原料来源广、工 艺简便、成本低廉且具有耐久、 防火、适应性强、应用方便等 特点。 混凝土介绍 缺点 自重大、脆性大和强度（尤其是抗拉强度）低，使用范围狭窄；对于低强度的混凝土，在满足相同功能时用量较大，不符合国家节约、降耗要求。 ０引言 2）20世纪70年代末，由于减水剂和高活性掺合料的开发和应用，强度超过60 Mpa。 3）纤维增强混凝土（FRC）：加入钢纤维（常用） 4)对混凝土的耐腐蚀性、耐久性和抵抗各种恶劣环境的能力提出高性能混凝土(HPC） 6）Bachel采用细料致密法，发挥硅灰和高效减水剂的作用，达到减小孔隙率，制备的150~200Mpa混凝土得到运用。 5）Brumaue报道了 抗压强度达到240MPa的低孔隙率的水泥基材料。 1）20年代、50年代和70年代,混凝土的平均抗压强度可分别20、30、40Mpa。 ０引言 高强混凝土的发展 8）20世纪90年，法国Bouygues在DSP、MDF及钢纤维混凝土研究基础上，研发出RPC。 9）1994年Larrard等首次提出超高性能混凝土（UHPC）的概念。 10) 以ＲＰＣ 制备原理为基础的ＵＨＰＣ 材料的研究与应用，是当今水泥基材料发展的主要方向之一。 7)Birchal等开发出无宏观缺陷(MDF)水泥基材料,抗压强度达到200Mpa。 高性能混凝土的发展 ０引言 1、美国国家科学基金会于１９８９年投资建立了一个“高 级水泥基材料科技中心”，美国联邦公路局以ＲＰＣ 为 研究对象，对ＵＨＰＣ 开展了系统的研究，进行了1000 多个试件的测试，研究内容包括配制技术、强度、耐久 性和长期性能等力学性能。 2、法国土木工程学会在大量研究的基础上，于2002 年制订了超高性能纤维混凝土的指南（初稿）。 高强混凝土各国研究进展 ０引言 3、日本土木工程协会也于2004 年制订了相应的设计 施工指南（初稿），并于2006年出版了英文版本。  高强混凝土各国研究进展 5、我国从20世纪90年代开始了UHPC的研究，取得了 系列研究成果，国家标准《活性粉末混凝土》已于 2015年2月出版。 4、韩国提出了一个超级桥梁的计划，希望通过应用UPHC建造桥梁，减少20%的工程造价，在10年内节省20亿美元的投资，减少44%二氧化碳的排放量和减少20%的养护费用。 高性能混凝土会议 1、2004年9月在德国的卡塞尔举行的UHPC 国际会议上，与会专家认为UHPC虽然被命名为混凝土材料，但是却可以认为是一种新型材料，是新一代水泥基建筑材料。 ０引言 2、2009年在法国马赛举行的超高性能纤维增强混凝土国际会议上，与会专家认UHPFRC低碳环保且性能优异，可以用来建造低碳混凝土结构，在未来必将得到大力发展。 高性能混凝土运用情况 UHPC运用情况 UHPC运用不理想的原因