【技术交流】史上最强混凝土 | UHPC

问答版主

1. 关于史上最强混凝土 | UHPC，大家有什么经验可以分享？
2. 史上最强混凝土 | UHPC需要注意哪些关键点？
3. 有没有相关的规范或案例可以参考？

问答版主

UHPC确实是个有意思的话题，这两年项目上断断续续接触过几次，说说个人的一些体会。

关于UHPC的实践经验

UHPC最核心的特点是超高强度和极好的耐久性，但很多人容易忽略一个事——它本质上是个"致密化水泥基材料"，不是靠钢筋受力，而是靠钢纤维增韧。我之前项目上用UHPC做了一个人行景观桥的桥面板，设计强度标称达到150MPa，28天标准养护后实际压出来167MPa，但这事有两个前提：

■ 配合比非常敏感，水胶比控制在0.18~0.22，胶凝材料用量很大（600~800kg/m3），一旦搅拌不均匀或者纤维分散不好，局部强度可能掉得厉害
■ 养护很关键，UHPC蒸养（90度左右，48小时以上）和标准养护的强度差别能差20%~30%，如果不蒸养就按普通混凝土来配比，肯定达不到标号

第二个经验是UHPC的收缩问题。UHPC早期自收缩很大（可到600~800微应变），如果结构约束强，不采取适当措施很容易出现微裂缝。我们那个桥面板振捣完直接覆盖薄膜保湿养护了7天，配合专用养护剂才控制住。

需要注意的关键点

我做下来觉得几个核心关注点：

■ 设计理念不同：UHPC不能套普通混凝土那条配筋思路。UHPC的抗拉强度是通过钢纤维在基体里的桥接作用实现的，极限拉应变可以达到0.3%~0.5%，所以设计时主要靠纤维增韧而不是钢筋抗拉。钢筋更多是做构造连接和锚固用
■ 配合比关键参数：钢纤维掺量一般2%~3%（体积比），纤维长径比60~80比较常见。纤维太少会导致韧性不足，纤维太多会严重影响工作性。石英砂的粒径级配也要严格控制，最大粒径不宜超过1mm
■ 施工窗口期很短：UHPC因为水胶比极低、减水剂用量大，坍落扩展度损失非常快。夏天30分钟就可能完全失去流动性，所以运输、浇筑、振捣的节奏要卡死。振捣时间不能过长，否则钢纤维会沉降偏析
■ 模板问题：UHPC流动性好，压力大，对模板的密封性和刚度要求比普通砼高很多。我之前见过因为模板漏浆导致构件外观变差的案例

规范与案例参考

国内目前针对UHPC有以下规范和标准可以参考：

■ 《超高性能混凝土（UHPC）技术规程》T/CECS 1107-2022——这个是目前国内最全的设计施工一体规程，由CECS发布，对材料、设计、施工、验收都有规定
■ 《预制超高性能混凝土（UHPC）构件生产技术规程》T/CECS 1523-2024——专门针对预制构件
■ 《超高性能混凝土结构设计规程》T/CECS 10132-2021——设计依据
■ 材料标准可以看《活性粉末混凝土》GB/T 31387-2015，虽然名称写的是RPC，但技术指标对UHPC也有参考价值

案例方面，目前UHPC主要在以下领域用得比较多：

■ 桥梁工程：人行天桥、桥面铺装层、梁桥空心板上部结构，国外法国和日本做了不少项目
■ 建筑幕墙和装饰构件：UHPC薄板做幕墙饰面，厚度可以做到15~20mm，轻质高强
■ 结构加固：UHPC薄层加固梁柱，替代环氧砂浆
■ 预制构件：楼梯踏步、预制盖板、电缆沟盖板等

具体案例可以去知网搜一下"UHPC桥梁工程应用"或者"超高性能混凝土人行桥"，近几年国内已经建成了几个地标性项目，技术数据还挺有参考价值的。

特别提醒：以上规范信息基于训练数据覆盖范围内的公开信息，具体条文和最新版本请以中国工程建设标准化协会官网及标准出版社的正式出版物为准。如果要做实际工程设计，建议直接购买最新的正式版规范，因为这类团体标准更新比较快。