2024年7月2日发(作者：外墙雨水管安装图集)
超高性能混凝土（UHPC）拌和关键技术
控制要点
摘要：超高性能混凝土（UHPC）以其卓越的性能和广泛的应用前景受到越来
越多的关注。然而，由于其配合比、拌和工艺和成本等因素的影响，UHPC的生产
和应用一直面临着一定的技术难题。因此，本文将探讨UHPC的拌和关键技术控
制要点，为UHPC的生产和应用提供一定的参考和指导。
关键词：超高性能混凝土；拌和技术
引言：超高性能混凝土（UHPC）是一种新型的高强度、高耐久性混凝土。其
抗压强度、抗拉强度、抗冻融性、抗氯离子侵蚀性等物理性能和机械性能都具有
极高水平，使其在桥梁、隧道、建筑等领域得到广泛应用。然而，UHPC的拌和技
术控制要点是该材料能否获得优异性能的关键。本文将介绍UHPC拌和技术的控
制要点，希望能够对UHPC的生产和应用提供一定的参考价值。
一、超高性能混凝土（UHPC）
1、高强度
UHPC是一种具有极高强度的混凝土，其抗压强度通常在150 MPa以上，相比
于普通混凝土高出3到4倍以上。这种高强度主要是由于UHPC中的水泥、石英
粉、硅灰石、钛白粉、高性能细集料等原材料的配比比普通混凝土更加精细，以
及使用了更高强度的钢纤维、玻璃纤维等增强材料所导致的。因此，UHPC能够承
受更高的压力和重量，使其在桥梁、隧道、高楼大厦等工程领域得到了广泛应用。
2、高密度
UHPC的密度通常在2.4-2.6 g/cm³之间，比普通混凝土的密度高出50%以上。
这是由于UHPC中的水泥、石英粉、硅灰石等高密度原材料的使用，以及在混凝
土配制中采用更高的水泥胶凝材料含量，从而使得混凝土的密实度更高。高密度
的UHPC在抵抗弯曲、拉伸、剪切等方面的性能更好，使其在高楼大厦、大型桥
梁、隧道等建筑工程中得到了广泛应用。
3、优异的耐久性
UHPC具有卓越的耐久性，能够承受极端的环境条件和恶劣的气候，如高温、
低温、冻融循环、酸碱腐蚀等。这是由于UHPC中的原材料粒度更细、混合更加
均匀，并且添加了特殊的添加剂，使其具有更好的耐久性和抗裂性能。此外，
UHPC中使用的高性能纤维材料可以有效地控制微裂缝的发展，从而提高其抗裂能
力和耐久性。
4、良好的耐磨性
由于UHPC具有高密度和高强度，因此它的耐磨性也非常出色。在公路、机
场跑道等场所的使用中，UHPC比普通混凝土更耐磨损，具有更长的使用寿命。这
是由于UHPC中的原材料中包含硬质石英和石英砂等高硬度细集料，以及添加了
高强度钢纤维等增强材料，使得UHPC在承受重载和磨损等方面表现出色。
5、易于施工
尽管UHPC具有高强度和高密度，但由于其粘度较低，施工过程中可以很容
易地进行振捣和模压等操作。UHPC还可以通过喷涂、浇筑、预制等方式进行施工，
使其适用于各种不同的工程需求。
6、无需预应力
普通混凝土要想获得足够的强度，往往需要进行预应力处理，而UHPC则可
以不需要预应力处理就能获得极高的强度。这是由于UHPC具有更高的密实度和
更好的抗裂性能，可以在混凝土自身的强度下满足工程需要。此外，UHPC的高强
度和优异的耐久性，也使其可以在减少结构厚度、减小构件尺寸的同时，保证工
程结构的安全性和耐久性。
7、可塑性强
由于UHPC中添加了特殊的添加剂，使得其可塑性得到了大幅度提升，能够
在构件加工时进行自由塑性变形。这种可塑性可以帮助设计师创造出更加复杂和
独特的建筑形态，同时也使得UHPC在修复和加固老化结构等领域具有更广泛的
应用前景。此外，UHPC的可塑性还可以提高工程结构的抗震性能，从而更好地保
护人们的生命财产安全。
二、超高性能混凝土（UHPC）拌和关键技术控制要点
1、UHPC的原材料选择
首先，对于UHPC的原材料选择，需要根据其性能指标的要求进行精细控制。
水泥是UHPC中的主要原材料之一，需要选择具有高强度、高反应性和低碱度的
水泥，并在生产过程中注意其保质期和储存条件，以确保其质量的稳定性。此外，
还需要选择合适的矿物掺合料和骨料，以确保混凝土的强度和耐久性。
在原材料配比方面，需要根据UHPC的性能指标进行合理的比例配比。超细
矿物粉是UHPC中的一种重要原材料，其粒径一般小于10微米，对混凝土的强度、
致密性和耐久性等指标具有重要的影响。因此，在UHPC的生产中，需要对超细
矿物粉的选择和配比进行精细控制，以确保其性能指标的要求。
在水胶比控制方面，水胶比应该控制在0.15或更低，具体控制时可以根据
实际情况选择水胶比的数值，并采用精确的称重和配比工具进行控制。水质应该
使用干净的自来水或纯净水。
在骨料控制方面，细骨料应该具有适当的分布，通常采用多级分级法，例如
将骨料分为3-4个级别，并确保细骨料的含量占总骨料的20-30%左右。骨料应该
选择圆形或多棱形的骨料，具体选择时可以根据实验数据和实际应用情况来决定。
除了原材料的选择和配比外，还需要注意原材料的质量、保质期和储存条件
等因素。由于UHPC的生产过程要求原材料的质量具有稳定性和可靠性，因此需
要严格控制原材料的储存条件，以确保其质量的稳定性和可靠性。此外，还需要
对原材料进行定期的检测和检验，以发现问题并及时解决。
2、拌合方式
拌合方式是影响UHPC性能的重要因素之一，因为不同的拌合方式会直接影
响到混凝土的质量和性能。干拌法和湿拌法是UHPC常用的拌合方式。干拌法是
将各种原材料精细混合后，通过高速搅拌器进行干拌，并在必要时加入适量的水
进行调节，形成均匀的混合物。干拌法适用于生产大批量的UHPC，但需要设备复
杂、操作难度大。干拌法的混凝土粘稠度低、工作性好，但也存在一定的均匀性
问题，需要通过适当的加水和搅拌时间来解决。
湿拌法是将各种原材料加入搅拌机中，在控制好水泥用量、水灰比和拌合时
间等参数的情况下进行湿拌。湿拌法工艺简单，适用于小批量的UHPC生产。在
湿拌法中，需要控制水的用量和搅拌时间，以确保混凝土的均匀性和致密性。同
时，湿拌法还需要注意原材料的湿度和温度等因素，以确保混凝土的质量和稳定
性。
在拌合过程中，需要严格控制拌合方式、时间、速度等参数。混凝土的拌合
时间不能过长或过短，否则会影响混凝土的均匀性和致密性，从而导致混凝土强
度和耐久性下降。在实际生产中，需要根据不同的原材料、拌合方式和生产规模
来确定最佳的拌合参数，以保证UHPC的性能指标符合要求。
3、加强养护
UHPC的养护过程一般分为初期养护和后期养护两个阶段。初期养护是指混凝
土刚浇筑完成后的养护，通常持续1-3天。在此阶段，需要对混凝土进行湿养护，
保持混凝土表面湿润，以防止混凝土表面干裂和龟裂的发生。同时，需要控制混
凝土的温度，避免混凝土内部产生温度差异，导致混凝土内部产生裂缝。
后期养护是指混凝土达到设计强度后的养护。此时，混凝土已经形成了相对
完整的结构体系，需要对其进行长期的养护，以提高其耐久性和使用寿命。后期
养护通常持续28天左右，养护条件包括养护温度、养护湿度和养护时间等。养
护温度应控制在15-25℃之间，避免温度过高或过低导致混凝土表面龟裂和内部
产生温度应力。养护湿度应控制在90%以上，以保证混凝土表面湿润，促进混凝
土的硬化和强度发展。养护时间一般为28天左右，期间需要对混凝土进行定期
检查和维护，及时发现并处理可能出现的问题。
结束语：
本文从拌和关键技术控制要点的角度出发，分析了UHPC的配合比、拌和工
艺和成本等因素对UHPC性能的影响，希望能够为UHPC的生产和应用提供一定的
参考和指导。相信随着科学技术的不断进步和完善，UHPC的性能和应用前景将会
更加广泛和广泛。
参考文献：
[1]彭永祥.UHPC超高性能混凝土施工技术在新、旧桥拼接施工中的应用[J].
交通世界,2021(22):48-49+51.
[2]张高展,王宇譞,葛竞成,杨军,魏琦.轻集料对超高性能混凝土工作和力学
性能的影响[J].建筑材料学报,2021,24(03):499-507.
[3]郭向勇,方坤河,郭建平.超高强混凝土的强度和流动性的影响因素研究
[J].青海大学学报(自然科学版),2003(03):23-27.
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