超高性能混凝土UHPC研究综述.ppt

超高性能混凝土(UHPC)研究综述课程性质和地位性质:超高性能混凝土(UitrahighPerforanceConcrte)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****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****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****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****要求1实践为主,积极参与研究生的RPC梁抗剪结构试验,学****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****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1UPHC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60Mpa。33)纤维增强混凝土(FRC):加入钢纤维(常用)44)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。655)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。120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。99)1994年Larrard等首次提出超高性能混凝土(UHPC)的概念。1010)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。78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。