路新瀛教授 · UHPC技术问答100问

考虑性价比：优先选用金属纤维（钢纤维），其次是非金属纤维。不同纤维混合使用时需小心实验后再合理选用。

具体推荐：高强碳钢钢纤维（抗拉强度>2800MPa，直径0.2mm，长度13mm，长径比~60）是首选；碳纤维、PVA、PP纤维、玻璃纤维需慎用；金属与非金属混合纤维建议不用。

对于有增韧要求的：目前宜选用进口PVA纤维。

对于有耐火要求的：可采用PP纤维。有机纤维、玻璃纤维或其它矿物纤维目前暂时建议仅用于非承重或装饰性构件。

这涉及三个核心问题：

① 断裂力学问题：原始裂纹尺寸大小和缺陷密度问题

② 匀质性问题：大颗粒的空间分布问题

③ 传质问题：缺陷尺寸、连通性和缺陷密度问题

除非构件断面尺寸足够大，一般不宜采用>5mm的骨料（除非确实必要，如减缩、降温、降低成本等）。

粒径控制建议：按构件截面最小尺寸的1/30来控制。例如：构件截面最小尺寸是30cm，则可选用不超过10mm的粗骨料。

例外：对于加固且有表面附加防护的（如防腐涂层或不锈钢/FRP护套），可放宽采用1/5控制——即5cm加固层可用10mm以下粗骨料。

大多颗粒堆积计算软件都是把所有颗粒材料当作惰性球型颗粒来处理，考虑化学作用的修正比较麻烦，目前还不容易实现。

推荐做法：根据水化特性限制各材料用量范围——水泥600±200Kg/m³，硅灰200±50Kg/m³——再进行计算。

材料选用建议：

• 热处理（蒸养/蒸压）UHPC：可考虑使用部分矿渣粉

• 非热处理：暂时不用矿渣粉

• 钢渣粉：目前暂时禁用

• 粉煤灰：宜选用I级和II级合格品

总原则：尽量减少增加收缩和粘性的矿物原料及其用量。

软件把所有颗粒材料当作惰性球型颗粒处理，没有考虑各材料的水化特性，导致计算出不合实际的结果。

解决方法：先根据前述的用量范围（水泥600±200Kg/m³，硅灰200±50Kg/m³）设定约束条件，再去计算配比，不要让软件自由迭代到零。

常规搅拌机：宜在水泥基体拌好后再加入纤维

强力对流式搅拌机：先放后放无所谓

关键原则：确保钢纤维能够均匀分散在水泥基体中，不结团。无高效搅拌机时，不宜将纤维与粉料一起拌和，建议使用专业纤维分散设备。

纳米二氧化硅有湿法制备和干法制备两种，细度和活性都不一样，一般用量极少。

建议：取消纳米二氧化硅（除非您就想研究它或用来发文章）。

黄政宇教授补充说明：纳米二氧化硅的细度和活性因制备工艺差异很大，用量极微时应特别谨慎。

肯定可以。这是UHPC工业化的方向之一。预拌UHPC的关键是保持粉体减水剂的高品质（国内目前市场的粉体减水剂引气明显，国外产品受进口限制尚无供应）。

水泥品种的选择很重要，有时会泛碱。

解决方案：如有泛碱可能可进行表面预处理，可参考现有的表面防护技术。UHPC装饰板如用钢纤维容易生锈，可选用不锈钢纤维或其它非金属纤维替代。

对于纤维掺量少时无需多虑；对于高掺量（如大于5%以上时）可考虑断级配设计，需进行特殊设计。合理的描述尚需时日加以研究。黄政宇教授建议采用紧密堆积设计时可能会遇到此问题，可适当考虑断级配设计。

以目前国内生产水平看：

标准立方抗压强度：150~200MPa

抗拉强度：7~12MPa

渗透性：低于C80两个数量级

这些指标会随未来技术发展而变化。

UHPC配合比设计涉及9元一次方程，有抗压强度、抗拉强度、坍落扩展度等多个约束条件，没有唯一解。需要借助颗粒堆积理论和试配迭代来完成：

① 对颗粒堆积体的颗粒级配提出要求（如满足某连续级配曲线）；

② 测试各种颗粒料的颗粒级配曲线；

③ 利用颗粒级配分析软件（如Elkem Emma）计算各种颗粒料的用量；

④ 统一考虑减水剂和用水量，设计试配配合比；

⑤ 进行试配并测试性能；

⑥ 根据结果重新调整，重复迭代直至获得理想配合比。

窍门：先做好颗粒连续级配和紧密堆积，然后再考虑胶材的化学固结及外加剂调整。

推荐使用Elkem公司的Emma软件（早期版本Lisa也行）。该软件还适用于自密实（自流平）混凝土和耐火捣打料的配合比设计。当然，也可以根据颗粒级配计算方法自行编制计算软件。

暂时不用考虑不同测试方法差别的影响，可直接用来计算。因为计算结果也只是个参考！相比于机械化的多因素正交实验设计，看上去科学一点。

① 水泥的颗粒级配没有条件时可不测，可用文献中同厂家同牌号水泥数据；

② 硅灰的颗粒级配常常测不准，直接用厂家或文献数据即可；

③ 微纳米粉体的颗粒级配曲线如果测不准，可能会给计算和试配带来困难；

④ 对于石英粉和石英砂，由细到粗最少要选用3种或以上的颗粒级配材料。

最细和最粗材料的调整可适当粗放，中间颗粒级配的材料要非常重视！

显然不可能！还要综合考虑各颗粒料的物理化学性能和几何性状。比如颗粒料是水化活性的还是惰性的？颗粒是近似球形的还是多棱角的？诸如此类，各种因素都要考虑。计算+足够多的试验，结合对HPC和其它水泥基复合材料的经验，就肯定能找到至少一组较为理想的配合比。

① 重点考虑高强碳钢钢纤维，如抗拉强度>2800MPa，直径0.2mm，长度13mm左右（长径比通常在60左右）；

② 碳纤维、PVA、PP纤维、玻璃纤维等不一定要用，金属与非金属的混合纤维尽量先不用考虑；

③ UHPC配合比设计时重点考虑颗粒材料就行，不用考虑纤维的计算。

① 按弹性极限抗拉强度（初裂强度）设计要求试配出接近该强度值的UHPC基体材料；

② 可以试掺2.0%体积掺量的钢纤维，通过测试标准蒸养后的直拉性能来增减钢纤维的用量。

对于有应变硬化要求的UHPC，基体材料的抗拉强度至少要在5MPa以上，钢纤维体积掺量在2.0%以上。

如果没有高效率的（旋流或涡流式）搅拌机，不宜将纤维与粉料一起拌和；可将粉料拌和到理想流动状态以后，再一点点慢慢加入纤维，然后再继续搅匀即可。加入纤维时，如果能借助专业的纤维分散设备帮忙，可以省很多事！

① 换更高效的减水剂试试。减水率最好能在38%以上，引气量越少越好；开始先别考虑粉剂，先用水剂；

② 如果减水剂没问题，那就是颗粒级配不好，或者是用了一些不必用的颗粒料，应重新进行组分调整，再进行试拌。

大部分UHPC是自密实或自流平的，无须振捣。实际施工时常常会遇到边坡或有施工角度要求的地方，如交通路面工程，这时就不宜采用自流平UHPC，要控制合适的坍落度。对于坍落度在120~180mm的UHPC，仍可采用平板振捣器进行振捣；实验室试件成型时，也可上振动台进行振动，但振动时间宜适当缩短，以避免纤维严重分层。

水泥基材料的抗磨性能和抗火性能均需特殊设计，与材料的抗压强度或致密性没有固定关系。

耐火提升方案：掺PP纤维、改变纤维掺量、掺粗骨料，或采用铝酸盐水泥

抗磨提升方案：表面加耐磨剂或耐磨骨料，考虑纤维种类/用量或表层配筋

UHPC的抗磨和耐火性能可以设计得非常优异，但与C80相比不易实现数量级程度的提升。

材料的弹模本质上取决于材料中主要结合键类型。UHPC仍然是水泥基材料，结合键类型没有发生本质变化，不可能显著提高。

编者补充：在UHPC中加入高强高硬度骨料，可以提高弹性模量，达到60-70GPa水平。

应变取值建议：

重要结论：只有做好了UHPC基体材料，才能做好UHPC——基体贡献占弹性段的70~80%。

主要换算系数：

实用参考：UT07要求ftu≥7.7MPa时，可要求抗弯强度≥20MPa，圆柱体劈裂强度≥15MPa，小8字模抗拉强度≥12MPa。

⚠️ 禁止换算：绝不可用GB/T 50081的UHPC抗弯强度换算为T/CBMF37的抗拉强度！

和所有水泥基材料一样，不耐酸腐蚀（包括硫酸盐菌的侵蚀，虽然比OPC好很多）。

自收缩更大：早期开裂敏感性理论上更强（实际不一定），需要通过合理配比和养护控制。

耐久性评判原则：看水、水汽、氧及其它有害物质能否在裂缝中畅通无阻——能则局部劣化问题不能忽视；不能则可安稳睡大觉。

不一定。试件截面尺寸越大，拉力机的量程也要越大，测量精度就不一定能保证。另外，试件尺寸越大，尺寸效应和缺陷影响程度可能越大，离散性有时会更大。若能兼顾实际构件的典型截面尺寸和测试设备的精度，则比较合适。

不好说。有人认为弹性段用力控制更合适，裂后用位移控制更合适；有人认为统一用力控制或用位移控制都可以。如果能结合实际构件的使用工况，可规定出合适的加载方式；不好规定时，可选定某种加载方式进行对比。

有。UHPC的初裂强度通常与基体的抗拉强度较为接近，通常情况下可能略高于基体抗拉强度10~20%。初裂应变也与基体的较为接近，比如基体的若在150~160微应变时，掺纤维的可能在180~200微应变。因此，UHPC弹性段的贡献70~80%来自于基体贡献；所以说，只有做好了UHPC基体材料，才能做好UHPC！

裂后变形性能取决于纤维性能和纤维与基体的界面粘结强度。当纤维抗拉强度和变形能力强时，如果它与基体的结合强度越高，则更容易实现表观应变硬化；否则，越不易。一般地，基体强度越高，越致密，纤维与基体的粘结强度就越高，高的基体强度对UHPC裂后的变形性能贡献也相对较大。

对于抗压或抗拉的初裂应变，通常可取为200(150~200)微应变；峰值压应变可取为2000(1500~2000)微应变，极限压应变可取为4000微应变；对于表观应变硬化的UHPC，可规定其峰值拉应变不低于1500微应变，极限应变不低于1500~2000微应变。

各方法效果均有限：

• 减缩剂：常规手段，效果有限

• 微膨胀剂：常规手段，效果有限

• 微纳米材料预处理：沸石、分子筛类预饱水技术，效果仍不理想

• 掺加粗骨料：前提是不显著降低抗渗性和力学性能

建议：在没有成熟有效方法前，宜尽量减少现场浇筑，多采用工厂蒸养预制。

补充：UHPC存在物理收缩，是大量微细颗粒体自身的特有问题，与传统OPC和HPC不同。测量结果分歧大（600~900至数千微应变），原因在于基准长度测量起始时间、密封条件、测量技术的差异。推荐波纹管法，开始测量时间宜控制在加水搅拌后30min内。

除了科学配比外，及时覆盖和表面喷雾养护是必要措施。建议能进行热养护处理的就别采用自然养护。

西北大风地区特别注意：浇注一层后表面结皮严重，不可直接在其上浇注第二层（会产生冷缝），应采用喷雾养护（不是浇水养护）并注意及时覆盖。建议相关工程技术人员了解北欧对硅灰HPC的喷雾养护方法。

早期养护要点：考虑内部湿养护及表面及时覆盖和喷雾养护。有人建议采用表面养护剂或表面保湿剂。

因UHPC水胶比小，通常条件下硫铝酸盐水泥或类似膨胀剂不易生成钙矾石，故减缩效果常常不佳，通常情况下不考虑采用高铝水泥进行减缩。

廉慧珍教授提示：铝酸盐水泥本身在常温以上会因晶体转化而强度倒缩；硫铝酸盐水泥在干燥条件下体积也会因钙矾石脱水而倒缩。

不少人曾尝试用钙/镁质膨胀剂进行UHPC的减缩，有一定效果，但尚不够理想，需深入研究。

减缩剂对UHPC有一定效果，但不宜期望过高。黄政宇教授指出：减缩剂对UHPC的减缩效果有一定效果，但各方法均有限，需配合其他措施综合控制。

主要目的：消除UHPC的后期经时水化带来的不良影响，如收缩开裂、徐变等；另外可提高UHPC的强度和致密程度。

充分蒸养（湿热养护、热养护、热处理）能让常温下可水化的胶凝材料尽早完成水化，减少后期经时变化。

建议：有条件蒸养的就尽可能蒸养，不必一味追求免蒸养技术。免蒸养并不总意味着先进，要因材、因境随机应变为好。

推荐NEL法（Nernst-Einstein-Lab），基于能斯特-爱因斯坦方程的氯离子扩散系数室内试验方法。

选择理由：

• 水泥基材料劣化都离不水，当孔隙结构不允许流体流动时，扩散成为主要传质过程

• 选择氯离子因为迁移能力强、定量测量技术门槛低、仅作为尺子不要求实际含氯环境

⚠️ 重要警告：凡采用显色深度计算扩散系数的方法，对UHPC完全可以放弃！

免检条件：强度≥150MPa时可免除抗渗检验。绝对不可用直接浇筑的圆块测量。

饱透判定标准：伏安曲线近似过原点的直线（绝非劈开喷显色剂看到满眼氯离子才算饱透）。

推荐纸基应变片——方便可靠，易获初裂时间和应变。

其他方法评价：

• 引伸计/位移计：需高精度、高采样率，很昂贵

• 数字千分表：精度不足，禁用

忠告：发表时可将所有数据同时发表，千万不能捡其中最牛的曲线去发表，更不能拿其中最牛的曲线去吹牛，不然牛皮吹多了也总有吹破或掉坑里的时候。

如果结构设计中有要求，肯定要做。

荷载确定方法：

• 请教结构工程师

• 参考现有国内外相关标准

• 如果没有明确值，可考虑先加载40%

对UHPC，肯定能达到1.5%的吸水率指标。至于检测标准和CMA章，要看哪个单位有相应的监测项目和资质。

参考：中国建材院的国检中心目前已可以按T/CBMF 37-2018标准进行UHPC基本性能测试并加盖CMA章。

原因：UHPC区别于OPC、HPC的典型性能，是结构设计人员最感兴趣的力学性能。直拉试验最直接、最省事。

注意：各国试件形状尺寸各异——板状试件、哑铃（狗骨）试件、棱柱体；有/无切口；打磨/不打磨表面浮浆层；夹头固接/铰接。不同测试方法结果不能直接换算，需考虑尺寸效应和测试技术差别。

可否请结构设计单位（或通过监理建议设计单位）提供相关的抗弯强度要求最小值或范围？

完全可以。对于材料供应商和使用方来讲，可通过合同进行约定。如果只规定了材料或产品的抗拉性能，若满足以下情况，供需双方仍可按抗弯性能对材料或产品进行检验和进场验收：

① 供应商有足够的自测数据可证明其所提供的UHPC材料或产品的抗拉性能和抗弯性能指标之间存在稳定的对应关系；

② 经供需双方认可的第三方测试证明供应商所提供的UHPC材料或产品的抗拉性能和抗弯性能指标之间存在稳定的对应关系。

可参照GB/T50081的四点抗弯试验，规定试件尺寸为100×100×400mm，在试件跨中底部粘贴纸基应变片来检测其初裂抗弯强度，在试件中和轴的跨中位置设置位移计来检测试件的抗弯强度；通过大量试验和数据统计来找出抗弯初裂强度和抗弯强度分别与T/CBMF37所测的弹性极限抗拉强度和峰值抗拉强度间的对应或换算关系，并同时确定出其误差范围。

注意：应变变化无法对应！

别用立方体劈裂试验，可选用巴西劈裂试验，即采用GB/T50081中的圆柱体劈裂试件Γ100×200mm，在底圆中心粘贴纸基应变片或位移计来检测试件的初裂强度或劈裂强度，然后再与T/CBMF37所测的弹性极限抗拉强度或峰值抗拉强度进行比对，通过大量数据统计看能否建立起对应或换算关系。

注意：掺纤维UHPC的劈裂圆柱体的初裂强度和劈裂强度并不易测准；不掺纤维的基底强度间可能会找到合适的换算关系。

肯定可以用作拉伸试件，用来测试初裂强度和抗拉强度技术上可行的，但是其应变数据不好用，因为其基准拉伸长度区间不明确。

另外，小8字模试件尺寸小，纤维在其中的分布与实际构件有显著差别，故由它测得的强度值会明显高于实际值。

国外试件制备有的有这一要求，主要考虑了新拌UHPC的流动性和纤维分布及取向的影响。若特别重视浇筑方式及纤维取向的影响，可参考法国和瑞士的做法——可参考实际浇筑工艺，浇筑成型大尺寸构件，然后从不同部位考虑不同纤维取向而切取一定数量的试块进行性能测试。无论哪种方式，只要测试试件数量足够多，总能找到材料的典型代表性统计数据。

考虑到温度变形，要粘贴应变片和安装位移计等测试工序，最好能冷却到室温并在统一测试条件下进行测试。如果只是横向比较，或想尽快知道某个特征值是否达到规定要求，如初裂强度或抗拉强度，也可规定一个相同测试条件，如蒸养后即刻测，也是可以的。不过，不同温度下的测试结果是不能直接比较或等效的。

不能说哪个更好！机械加工若质量不佳，造成试件受拉区有肉眼不可见缺陷，可能产生负偏差；直接浇筑的成型面通常是薄弱区域，直拉时多半会由此开裂。鉴于浇筑成型面的影响，浇筑试件的直拉测试结果通常会比机械加工试件的小，更加保守和偏安全。

这是基于大量有限元计算和实际试验后确定的，还考虑了测试的便宜性和可操作性。真正的学问在于试件变截面和直拉区的设计，重点是要消除局部应力集中。

方便是方便，可是纤维取向的影响有时不可忽略！

水泥基材料的劣化（含碳化）都离不了水，当孔隙结构不允许流体流动时扩散就成为主要传质过程。

为何选氯离子：迁移能力强、定量测量技术门槛低、仅作为尺子不要求实际含氯环境

各国做法：法国采用孔隙率、透气性、电迁移下的氯离子扩散系数；瑞士采用表面吸水率

⚠️ 重要警告：凡采用显色深度计算扩散系数的方法，完全不适用于UHPC。即使是NEL法也不能完全适用于当前的UHPC，但它是相对较好和可靠的测试方法。

NEL = Nernst-Einstein-Lab，指基于能斯特-爱因斯坦方程的氯离子扩散系数实验室试验方法。

相对应的是NEF法：Nernst-Einstein-Field方法（基于能斯特-爱因斯坦方程的氯离子扩散系数现场试验方法），有待研发。

设计有要求时则必须做。

免检条件：当UHPC的基体抗压强度和掺纤维UHPC抗压强度都能达到150MPa及以上时（掺纤维不当时强度有时会降低），可以免除抗渗性能检验。

绝对不可以！因为其表面皮肤效应不可忽略，一定要按规定要求做。

测试中得到的伏安曲线越是接近通过原点的直线，则测试结果越准确、越合理；平行试样的测试结果越相近，则测试质量越好。

有条件重做的重做。无条件重做的，视平行测试结果的数据分布，取中间值或最大值作为该材料的测试值。若从严要求的话，取最大值。

用饱盐溶液将铜电极表面或试件被测区湿润即可。

不可以。因为第二次测量时的初始条件已与初次测量时不同了。

若遇到中途停电、设备出问题等随机事件，可将饱盐的试件在饱盐溶液中自然浸泡72h或一周以上再来测量；如果是一批试件，则需同批同条件重测，选用同一批次数据，不可前后批数据混杂。

不可以。除非你就想看看会发生什么变化。

目前尚无法事先知道试件饱盐是否饱透了，只有在测量中或测试后才可以知道。

怎么叫饱盐饱透了？只要测试过程中得到的伏安曲线是近似过原点的直线就算是饱透了。不是像有些人想象的那样，用压力机劈开试件，喷上显色剂，看到整个表面都有氯离子才算饱透。这需要由材料缺陷密度和连续通道模型来解释。

第一，对于免蒸养的现浇UHPC：采用与高强硅灰HPC相似的收面工艺。收面后要即刻进行表面覆盖（如塑料薄膜），或边收面边覆盖，以防水分散失；也可边收面边喷洒高效养护剂；即使喷洒了养护剂，也要及时覆盖。

⚠️ 特别注意：不可在UHPC表面进行过早的洒水或喷雾养护，洒水或喷雾养护可在浇筑1d后进行。

第二，对于拟蒸养的现浇UHPC：先采用上述办法进行1d内的养护；1d后再进行蒸汽养护。一般参考"标准蒸汽养护工艺"——90°C，48h。注意随时监测不同位置的温湿度，以尽可能保证处处均匀。

第三，对于工厂预制蒸养或蒸压UHPC构件：可参照以上方法或进行适当调整。

对于常温下施工的UHPC，正常养护1d后即可进行拆模。其它环境条件下浇筑的，可根据实际情况适当调整。

需要拆除重建的：应及时拆除，不然后期拆除成本较高。

需要修补的：应及时凿毛或切割后及时进行修补；修补材料可与原施工材料相同。采用相同UHPC材料进行修补的，无须使用其它界面剂。

切割工具：常规切割工具不适用时，可考虑采用手持式高压水刀进行切割。

如果取芯强度严重不足，该拆拆，该炸炸，该加固加固。

如果取芯强度比设计强度少20%左右，则需要考虑：可否延长龄期后再测？或是进行热养护后再测？

⚠️ 无论如何，最终都应通过专业结构工程师的评估。

对于没有磨损、高温作用或酸腐蚀的UHPC，一般不需要进行特别的日常养护。

特殊需求处理：

• 对外观整洁度要求高 → 事先进行表面憎水或防污处理

• 对色彩要求高 → 涂覆防紫外剂或固色剂

• 对反光有要求 → 酸化、表面粗化或亚光处理

• 对NOx等有毒气体分解有要求 → 事先掺入钛白粉等降解剂，或加入沸石粉等吸收剂

• 表面已污染 → 高压水、喷砂、喷丸或打磨后，再进行适当表面处理

• 磨损作用 → 进行日常检查，达到临界磨损程度后予以更换

• 高温作用 → 注意胀裂及剥落情况，发生严重损伤时应及时更换

• 酸性气体或酸腐蚀环境 → 投入使用前进行憎水、覆膜或耐蚀表面处理；使用中进行日常观测

无镀铜外露钢纤维端面发生的是普通电化学腐蚀；有镀铜外露钢纤维端面发生的是电偶腐蚀。

如果觉得碍眼：对UHPC表面轻轻打磨后进行憎水处理，如刷涂硅烷或其它有机硅类材料，或者是其它有机涂料（透明或不透明均可）。

如果不觉得碍眼：无须处理，因为腐蚀深度通常很浅，即使过了几年也是一样。

如果不允许出现这样的情况：新结构可选用不锈钢纤维或其它非金属纤维；不换钢纤维时，可再想办法不让它外露，或拆模后及时进行表面防护处理。

品质优良的UHPC中的孔主要是纳米（nm）级以下的孔，连通性极差，水、水汽和氧均难以长距离传输，所以UHPC中埋深几mm厚的内部钢纤维或钢筋就很难再发生腐蚀了。

另外，由于UHPC的水胶比很低（通常<0.18），基体材料的欧姆降较大，这样也就避免了宏电池腐蚀的发生。

结论：即使UHPC中的含盐量较高，按照以上原理，也可以不必担心其中钢纤维或钢筋的腐蚀。这是UHPC区别于OPC和HPC的地方。

可统统归结于UHPC中没有足够的自由水或反应用水即可。对抗冻、碳化、碱-骨料反应、硫酸盐侵蚀等都是如此。

也可归结于有害物质难以在其中进行长距离有效传输。

首先要看开裂的程度及裂缝的宽度和深度。

对于传统OPC/HPC允许的0.2mm以下的裂缝，在UHPC中可能无须过多担心；但是，对于更宽的裂缝，特别是贯穿至钢筋表面的裂缝，如果能允许水和氧在其中传输，那就不能忽略该处的钢筋腐蚀问题。

核心原则：看水、水汽、氧及其它有害物质能否在裂缝中畅通无阻——若能，局部劣化问题就不能忽视；若不能，则无须担心。

表面抗磨：可像传统混凝土那样，在UHPC表面加入耐磨剂或耐磨骨料，单纯增加纤维用量不一定能改善表面抗磨。

抗冲磨：可能要区别对待——耐磨粗骨料可考虑表面抗磨；对于撞击下的冲磨，可能还要考虑纤维种类、用量或表层配筋；甚至考虑采用表面防撞缓冲保护层。

采用PP纤维、改变纤维掺量、掺用粗骨料等有时可以改善UHPC的耐火性能；如果条件允许，采用铝酸盐水泥或按耐火捣打料去设计，效果可能更好。

太可以了！如果将这些区域中电力设施（如电杆、电塔基座、电站基础等）、交通设施（如道路、桥梁）进行更换或表面加固，就可能完全解决长期困扰电力及交通系统的许多技术难题。

将盐滩上的既有混凝土结构（如码头、桥梁等）或钢结构统统给它穿上一层UHPC外衣，那将解决很多传统劣化问题。

可以。如果可能，可首先考虑采用与基底相同的UHPC进行表面覆层；当然，也可采用其它任何你想用的覆层材料。

当然可以。UHPC是非常好的无机粘结剂或结构加固胶，也是性能优异的锚固或灌浆材料。

典型应用：

• 海上风电塔建设——粘结不同构件

• 海上钻井石油平台修补与加固

• 既有结构粘钢板加固

• 装配式建筑套筒灌浆材料（建议改用无纤维UHPC基体材料）

• 预制桥梁、桥墩的湿接缝和伸缩缝

对于mm级及以下的缝隙，建议采用成熟的有机灌缝或嵌缝材料；对于几个cm级以上的大缝隙，采用UHPC比较合适。

不掺纤维的低黏度UHPC基体材料应该可以适用，就是成本会有些高。不过，适当调整组成后，可使灌浆材料及预应力体系很好地与混凝土结构形成一个有机整体。

对于大型锚箱，可考虑采用掺粗骨料的UHPC进行锚固或加固。

建筑领域：复杂建筑节点、抗剪/抗震结构、预制楼梯、门/窗框、整体厨卫、车库地面

公共设施：场馆、纪念性建筑、古建筑修复

室外应用：LOGO、雕塑、桌椅、长凳、栅栏、花墙、艺术停车坪、树围

文创领域：家具、灯具、音箱等饰品；翻模木雕、砖雕、石雕制品；复制古文物

南海的重要基础设施就非常适合采用UHPC，特别是军用设施！

核心优势：UHPC是一种性能优异的抗冲击和防侵彻材料

典型军事设施：弹药库、飞机库、舰艇库、其它武器装备库

太适用于核工业工程了！

• 核电厂设施建设

• 中低放乏燃料的储存与固化

• 采用特殊技术措施后可用于高放乏废料的处置

其它适用领域：航天基础设施、有毒或有害环境保护工程、港工、地下管廊、PCCP、隧道、地铁/城铁/高铁、公路交通

对于大型结构，这个问题有点难。单纯考虑常规钢筋混凝土结构的爆破恐怕不行，估计还要结合专门的切割设备或工艺，如水刀切割等。

轴压强度 fcp / 立方体抗压强度 fcu = 0.82~0.90，推荐 0.86

试件规格：100×100×300mm（轴压）对比 100×100×100mm（立方体）

四点抗弯强度 fb / 直拉强度 ftu = 2.2~2.8，推荐 2.5

试件规格：100×100×400mm

实用要求：UT07要求ftu≥7.7MPa → 建议 fb≥20MPa

立方体劈裂 fct / 直拉 ftu = 1.9~2.5，推荐 2.2 → 建议 fct≥17MPa

圆柱体劈裂 fct / 直拉 ftu = 1.6~2.2，推荐 2.0 → 建议 fct≥15MPa

试件规格：立方体 100×100×100mm；圆柱体 Φ100×200mm

小8字模 ftu-8 / 标准试件 ftu = 1.0~1.5，推荐 1.5

实用要求：UT07要求ftu≥7.7MPa → 建议 ftu-8≥12MPa

注意：小8字模试件尺寸小，纤维分布与实际构件有显著差别，由它测得的强度值会明显高于实际值。

✅ 推荐使用：普通碳钢钢筋（完全满足要求）

❌ 慎用/不必考虑：

• 负尺寸高强钢筋（脆性大）

• 不锈钢钢筋/包覆不锈钢（不必考虑钢筋腐蚀问题）

• 环氧涂层钢筋（不必考虑）

• 热镀锌钢筋（不必考虑）

⚠️ 特殊说明：光圆钢筋有时优于带肋钢筋——UHPC高收缩和高粘结对带肋钢筋局部产生较大约束应力，可能产生不良影响。

蒸养UHPC：蒸养结束后即可施张（一般浇筑后第4天）；有的在蒸养过程中施张

非蒸养UHPC：材料强度达到规定强度后施张（如设计150MPa时，达100MPa即可施张）

⚠️ 关键注意：UHPC在48~72h内的早期收缩最大，弹模和强度变化非常快，通常要求躲过快速变化期，在浇筑2d或3d后施张。不建议在浇筑1d时就进行施张。

施张预应力 / 施张时UHPC抗压强度 = 30~50%，推荐 30~40%

示例：施张时UHPC抗压强度100MPa → 预应力控制在30~50MPa

建议：达到设计强度的60~70%后施张。大多数情况下，施张预应力处于UHPC的弹性变形段。

不好说，因为实际上不容易测准。不同研究分歧很大（600~900至数千微应变）。

测量难点：基准长度起始点、测量装置（接触式vs非接触式光学）、密封条件

推荐方法：波纹管法，开始测量时间控制在加水搅拌后30min内。有条件时采用非接触式光学测量，可能实现浇筑后即开始测量。

试验结论：传统膨胀剂难以实现理想的早期减缩，说法不一。

已尝试但效果有限的方法：

• 早强剂+膨胀剂双重控制（不易实现）

• 调整纤维种类和用量（仅能实现微观应力均化，不宜直接对比）

• 纳米材料/高分子技术（可能有望，尚未突破）

核心观点：HPC的一些做法和经验仍可借鉴，但需开拓更新更好的路子

推荐方向：

• 配比精细调控 ✅

• 单纯减少水泥用量 ❌（低水胶比下大量水泥未水化，实际效果达不到期望）

• 大量惰性颗粒料替代 ❌（仍认为收缩来源于可水化胶结材）

• 掺加大骨料 ⚠️（有工程价值，但无先进性）

⭐ 推荐"骨料外掺法"：UHPC单配，然后根据需要再外掺一定体积的粗骨料。步骤：购买品质稳定的UHPC预混料 → 加水搅拌均匀 → 外掺当地合适的粗骨料 → 充分搅拌后自密实浇筑或轻微振捣。

第一：选用蒸养充分的UHPC，并在蒸养后再进行张拉（或放张，对先张预应力筋而言）

第二：对非蒸养UHPC，正常施工条件下，躲过浇筑后48~72h的快速变化期，在第4d再进行张拉

第三：预应力张拉水平不要超过施张时材料强度的40%

这就要在材料配合比设计和结构局部设计上多下功夫。还要考虑具体施工工艺，包括具体施工工序的影响。

从微观角度看，也可充分考虑纤维及其与UHPC基体的界面约束作用，看能否由此来深入探讨UHPC的早期受拉徐变控制问题。

实际结构的下挠或应力损失只能通过不断观测（或实时监测）来了解和控制。

在设计阶段，就看你采用什么样的徐变模型或徐变系数来进行估算。对于长寿命期内的任何结构，估算都不会准的，但可用来参考和方案对比。

尽管经充分热养护的UHPC，其长期徐变不用担心；但是考虑大跨或大截面构件的材料组成和受力不均匀性，徐变问题仍然是不能轻视的重要问题。

非常有很多！

• UHPC可掺用更多的工业固体废物（纳米级至毫米级）

• 海砂、山砂或沙漠砂（含泥量小的）也可能会被广泛使用

• 特殊高分子材料与UHPC融合将大有发展前途

• UHPC有望进军能源行业及废弃物处理，如电池废弃物固化与处理

• UHPC在有毒和有害物质的固化与隔离中绽放异彩

当然，非常适合！利用UHPC的电性能、磁性能或力学性能，可将它制作成不同用途的智能构件或结构！甚至可以直接制作传感器。

UHPC目前已在电力行业得到应用，如UHPC电杆、光伏电池支架、绝缘地基等。将来用于高压绝缘子的制造也是有可能的！

"水泥"电阻听说过吗？UHPC类材料可用于不同电阻器的制作，或者是绝缘或导电基板的制作。也可制作成电容或其它特殊半导体。

用作生态材料非常理想。通过巧妙结构设计，可用于海洋、湖泊、污水中不同生物或微生物的居住或生活环境建设，稳定耐久！

直接用作活性生物材料目前看肯定不行，但借鉴UHPC制备技术，将来或可制作出不同用途的生物材料。

考虑到高温、高湿、高腐蚀、岩爆等问题，UHPC是目前最适合用于该工程的材料，包括桥梁和隧道！

如果仍大量采用传统OPC或HPC，不仅浪费人力物力，也绝对对不起国家和后世子孙！

⚠️ 注意：对于严重地质灾害（如剧烈地壳运动），UHPC也是不管用的！

和川藏高铁情况一样，UHPC可能是目前最适合用于该水利工程的结构材料，可优先选用。

不确定。目前UHPC用于-80°C ~ 300°C的使用环境是可以的；改进的UHPC可抵制强中子或γ射线辐射。

但能否用于真空或强大粒子辐照的太空，需要请教航天专家！

当然可以！UHPC耐海水腐蚀、耐久、强度高，是海洋牧场设施的理想材料。可制作人工鱼礁、养殖网箱固定结构、码头、栈桥等。