超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete），簡稱UHPC，國際上系指抗壓強度在150MPa以上，并具有超高韌性、超長耐久性的水泥基復合材料的統稱。其中，最具代表性的超高性能混凝土材料為活性粉末混凝土RPC（Reactive Powder Concrete），最早由法國學者于1993年提出，主要由硅灰、水泥、減水劑、細骨料及鋼纖維等材料組成，依照最大密實度原理構建，從而可使材料內部的缺陷（孔隙與微裂縫）減至最少。
UHPC材料組分內不包含粗骨料，顆粒粒徑一般小于1mm，因高度的致密性而具有超高強度及優異的耐久性。研究表明，UHPC抗壓強度可達200MPa以上，同時材料耐久性可達200年以上。此外，由于UHPC中分散的細鋼纖維可大大減緩材料內部微裂縫的擴展，從而使材料表現出超高的韌性和延性性能。圖1顯示了不同材料同等抗彎強度的尺寸對比。
圖1 不同材料同等抗彎強度的尺寸對比
“超高性能混凝土”包含兩個方面‘超高’——超高的力學性能和超高的耐久性，表1給出了UHPC與普通混凝土的主要力學和耐久性指標對比。
表1 UHPC與普通混凝土的主要力學和耐久性指標對比
UHPC是當今國際上最先進的水泥基土木工程材料，由于其優異的力學和耐久性能，在橋梁工程需求輕質高強、快速架設、經久耐用的背景下，UHPC在橋梁領域將具有廣闊的應用前景。
各國技術規程及指南
為便于UHPC的結構設計及推廣應用，過去10多年中，法國、日本、美國、瑞士、中國等相繼已制定并頒布了UHPC材料及結構設計的技術規程及指南，如圖2。
圖2 各國UHPC材料及結構設計的技術規程或指南
（1）我國《活性粉末混凝土》國家標準
我國于2015年頒布了《活性粉末混凝土》（GB/T31387-2015）國家標準，規定了活性粉末混凝土的術語和定義，分類、性能等級及標記，原材料，配合比設計，制備與運輸，養護，試驗方法，檢驗規則。
（2）法國標準
2002年法國土木工程協會（AFGC）與土木結構設計管理局（SETRA）率先頒布了UHPC暫行設計指南《Ultra-HighPerformance Fibre Reinforced Concrete - Interim Recommendations》，成為最早相對完善的UHPC 結構設計依據；經過10年的應用，根據新研究進行和工程應用經驗進行修訂和完善，于2013年頒布了指南的修訂版。該指南主要包括三部分：第一部分涉及UHPC力學特性、澆筑程序、建造與完工的檢測驗收方法，包括抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、泊松比、熱膨脹系數、徐變收縮特性和抗沖擊特性，還給出了配合比設計、攪拌程序、澆筑方法及材性試驗方法；第二部分闡述UHPC結構設計與分析方法，uhpc超高性能混凝土基于歐洲規范、法國預應力及普通混凝土設計規范，對構件正常使用極限狀態、承載能力極限狀態下抗彎、抗剪及抗扭設計等進行了規定；第三部分針對UHPC結構的耐久性設計，涉及孔隙率、氧氣滲透、氯離子擴散、氫氧化鈣含量、摻合料的穩定性、水化延遲、鋼纖維腐蝕和聚合纖維的耐久性。
2016年4月，法國正式頒布了UHPC設計規范《National addition to Eurocode 2 —Design of Concretestructures: specific rules for Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete(UHPFRC)》（NF P 18-710）作為歐洲混凝土結構設計規范的補充規范。grc裝飾混凝土該規范的框架結構與現行的歐洲規范完全一致，包括總則、設計基礎、材料、耐久性和鋼筋保護層、結構分析、承載能力極限狀態、正常使用極限狀態、鋼筋和預應力筋構造要求、構件構造要求及特殊規定等九章內容，給出了更為詳細而完備的UHPC結構的設計方法。2016年7月，法國還頒布了UHPC的材料技術標準《Concrete — Ultra-high performance fibre-reinforced concrete — Specifications, performance, production and conformity》（NF P 18-470），對UHPC分類、組分要求、配比要求、測試方法、生產控制以及檢驗驗收等諸多方面做了系統詳細的規定。
（3）日本UHPC技術規程
2004年日本土木工程學會（JSCE）頒布了《超高強度繊維補強コンクリートの設計施工指針(案)》（超高強纖維增強混凝土(UFC)結構設計施工指南(草案)）。該規范給出了UHPC結構設計及建造的基本原則；材料設計參數包括了抗壓強度、初裂強度、抗拉強度、應力應變關系、彈性模量、泊松比、熱工參數、徐變、收縮、疲勞等相關參數。規范還包含了強度設計、正常使用設計、抗疲勞設計、構造細節、預應力混凝土、耐久性、施工方法等。該規范雖然在UHPC構件抗剪等內容方面參考借鑒了法國規范，但在許多方面都有不同程度的創新。
（4）美國UHPC華夫型橋面板設計指南
美國聯邦公路管理局（FHWA）于2013年頒布了預制UHPC華夫型橋面板設計指南-《DesignGuide for Precast UHPC Waffle Deck Panel System, including Connections》，介紹了UHPC材料及華夫橋面板的構成和特點、設計方法、板間連接構造、施工技術等。
（5）瑞士UHPFRC規范
2016年，瑞士工程及建筑師學會（SIA）制定并頒布了關于超高性能纖維混凝土（UHPFRC）的SIA 2052技術規范—《Recommendation: Ultra-High Performance Fibre ReinforcedCement-based composites (UHPFRC) Construction material, dimensioning undapplication》（超高性能纖維混凝土指南—材料、設計及應用）。該規范主要針對受拉應變硬化的UHPC材料，主要包括對UHPFRC以下幾方面內容的具體規定：基本設計原則、材料組成及性能、結構設計和分析、細部構造、施工方法以及材性標準試驗方法。規范既可為UHPFRC新結構設計提供依據，也可為采用UHPFRC進行結構加固提供設計及計算方法的參考。
此外，多個國家相關機構推出的關于UHPC大型研究計劃及技術報告，也為UHPC結構的設計和計算提供參考。德國鋼筋混凝土協會（DAFSTB）UHPC進展報告《Sachstandsbericht – Ultrahochfester Beton》，2003/2008報告詳細總結了 UHPC 材料性能、設計與施工方法，作為過渡性 UHPC 設計施工指南。目前，FIB（國際結構混凝土協會）的TG8.6工作組（Task Group）、美國混凝土協會（ACI）ACI239C委員會和加拿大標準協會（CSA）UHPC工作小組正在編制 UHPC 設計指南。
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