UHPC超高性能混凝土的強(qiáng)度比鋼材強(qiáng)度還高嗎？

       超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete），簡(jiǎn)稱UHPC，國(guó)際上系指抗壓強(qiáng)度在150MPa以上，并具有超高韌性、超長(zhǎng)耐久性的水泥基復(fù)合材料的統(tǒng)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(guó)學(xué)者于1993年提出，主要由硅灰、水泥、減水劑、細(xì)骨料及鋼纖維等材料組成，依照最大密實(shí)度原理構(gòu)建，從而可使材料內(nèi)部的缺陷（孔隙與微裂縫）減至最少。

       UHPC超高性能混凝土的強(qiáng)度比鋼材強(qiáng)度還高嗎？沒有。UHPC是纖維增強(qiáng)增韌的水泥基復(fù)合材料，還可以進(jìn)一步用鋼筋增強(qiáng)。與其他材料相比，需要明確UHPC的增強(qiáng)增韌狀態(tài)：

       1、混凝土材料的抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的比值（以下簡(jiǎn)稱拉壓比）隨其抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)而幾乎呈直線下降。C10混凝土拉壓比約為1/10，C80的則可下降到約1/18。UHPC基體（未摻用鋼纖維時(shí)）即超高強(qiáng)混凝土，脆性非常大（因材料抗拉強(qiáng)度/抗壓強(qiáng)度比值很低而使構(gòu)件延性比很低），無(wú)法與韌性材料如鋼材相比。

       2、隨鋼纖維強(qiáng)度提高、摻量增大和尺寸、形狀優(yōu)化，以及基體強(qiáng)度的提高，UHPC成為韌性或高韌性材料，抗拉強(qiáng)度大幅度提高（遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他的各種水泥基材料），但比鋼材抗拉強(qiáng)度還是要低約一個(gè)數(shù)量級(jí)。

       3、鋼筋增強(qiáng)UHPC（也被稱作CRC、HRUHPC或R-UHPFRC），以及預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋UHPC的抗拉、抗彎強(qiáng)度可比傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼筋混凝土的高出2個(gè)數(shù)量級(jí)，比較接近高強(qiáng)韌性鋼材的強(qiáng)度。需要注意的是，UHPC作為復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)達(dá)到如此高強(qiáng)度，依靠的是鋼材—鋼纖維和鋼筋的強(qiáng)度，因此，UHPC的本征強(qiáng)度不可能超過(guò)鋼材。

       4、與鋼材相比，UHPC在強(qiáng)度方面并沒有優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)主要是與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土或鋼纖維增強(qiáng)的鋼筋混凝土相比，因表觀密度（容重）相對(duì)較低，使構(gòu)件比強(qiáng)度（強(qiáng)度/質(zhì)量比）和比剛度（剛度/質(zhì)量比）可以達(dá)到并超過(guò)鋼材的水平，而且因具有一定的應(yīng)變硬化的能力，可大大提高構(gòu)件的延性比，適合建造輕質(zhì)高強(qiáng)、高韌性的結(jié)構(gòu)。

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