住建部最新国标!《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025完成意见稿公开征求意见,本标准规定了超高性能混凝土UHPC的性能等级、原材料、配合比设计、质量要求、制备、养护、试验方法及检验规则等。
基于《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025意见稿,按照抗压强度等级,超高性能混凝土UHPC起步强度UC100,最高强度UC200:
住建部通知原文如下,如需查阅下载《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025意见稿全文,可至文末:
基础知识
超高性能混凝土UHPC
超高性能混凝土,简称:UHPC,被公认为“近三十年来最具创新性的水泥基工程材料”,鉴于其尤其突出的超高强度,也被业内誉为“最强混凝土”,《超高性能混凝土》GB/T 31387—2025意见稿定义:“以水泥和矿物掺合料等为胶凝材料,配合骨料、外加剂、高强度微细钢纤维和/或非金属纤维、水等原料生产的超高强纤维增韧混凝土”。
UHPC超高性能混凝土
超高力学性能
抗压强度、抗折强度、抗拉强度可达普通混凝土的几倍至十几倍。
超高耐久性能
孔隙率极低,内部几乎没有裂缝产生,抗腐蚀能力也远超普通混凝土。
超高工作性能
不离析不泌水,泵送性优良,自密实免振捣,还可减少钢筋用料及结构自重。
抗压强度≥100MPa
抗拉强度≥3.5MPa
抗渗性能≤2.0×10-13㎡/s
不同应用场景下的UHPC,尽管在原材料及配合比上有所不同,但是底层逻辑或者基本原理是一致的,就是在普通砂浆或混凝土基础上,通过两方面的改进获取三大性能:
通过提高基体密实度获取:抗压强度、抗渗性能 通过纤维增强获取:抗拉强度
这也对应了UHPC材料的本质是由“基体+纤维”两部分组成:
小学生水杯装石子沙子实验
古代纤维增强
现代纤维增强
通过上述UHPC“基体+纤维”两项基本原理分析,我们也基本获悉配制UHPC所需原材料:“常规用料+超细粉料+纤维”。具体来说,原材料通常由水泥、硅灰、石英粉、石英砂、高效减水剂、水、钢纤维等组成,可选择性添加矿物掺合料如粉煤灰、磨细高炉矿渣、石灰石粉等。
需要说明一点的是,尽管UHPC称作超高性能混凝土,但实际上大部分UHPC是不加粗骨料的,也就是说,UHPC基体基本都属于超高强砂浆(粗细骨料以4.75㎜粒径为界,包含粗细骨料为混凝土,只含细骨料为砂浆)。
UHPC预混料不是标准化产品,基于工程项目所需性能指标要求,配合比根据原材料特性进行分析和试配,关键是在理解原理的基础上不断调整尝试。
德国科学基金会UHPC研究成果介绍了基础UHPC原材料配比,尽管各地原材料特性本身就存在差异,配比不可能一样,但是此基础组成仍具有较大参考价值,有助于我们学习理解:
德国科学基金会基础UHPC原材料配比
UHPC水胶比很低且含纤维,制备要有足够的搅拌时间,以保证拌合物的充分分散并混合均匀。以变速强制搅拌为例:
干拌 首先中速干拌粉料,至各类型颗粒分散混合; 加2/3水和全部减水剂 其次加入2/3水和全部减水剂搅拌,至拌合物呈面团状; 加剩余水 然后加入剩余水快速搅拌,至浆体呈流态自密实状态; 加纤维 最后慢速搅拌并均匀加入纤维,至纤维与浆体充分分散并混合均匀。
UHPC制备也可采用定速强制搅拌或其他方式搅拌,加料顺序和搅拌时间可根据实际情况进行调整。
UHPC拌制实验
建筑构件
轻质高强的结构或装饰构件,如楼梯、阳台、幕墙及装饰构件等。
市政构件
轻质高强的市政设施构件,如电杆、市政管沟及盖板等。
结构连接
预制构件的结构性连接,如桥梁湿接缝连接、装配式构件节点连接等。
桥面铺装
普遍用于钢桥面铺装,解决易破损易开裂的难题。
维修加固
结构维修、加固与保护,大幅提高结构强度与刚度,并对结构有抗渗、防水及耐磨等多重保护。
耐久工程
用于环境恶劣易受侵蚀的工程,如海洋环境工程、盐水冻融环境工程等。
百年工程
用于设计寿命较长的工程,如交通基础设施、核能与核防护工程等。
防爆工程
用于各种军事工程或有重要功能的民用工程,如防护金库、数据中心或其他重要建筑。
……
桥面铺装
风电设备灌浆
轻量化预制构件
装配式电缆沟
盖板
国标全文
《超高性能混凝土》意见稿