《超高性能混凝土制备与工程应用技术规程-条文说明》

福建省工程建设地方标准

超高性能混凝土制备与工程应用技术规程

Technicalspecificationfordesignofultra-highperformanceconcreteandits

engineeringapplications

工程建设地方标准编号：DBJ/xxx-xxx-2017

住房和城乡建设部备案号：Jxxxxx-2017

条文说明

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目次

制订说明.....................................................................................................................错误！未定义书签。

1.总则...............................................................................................................................................................3

3.性能等级.......................................................................................................................................................3

4.原材料及要求...............................................................................................................................................3

4.1.胶凝材料......................................................................................................................................................3

4.2.骨料..............................................................................................................................................................4

4.3.外加剂..........................................................................................................................................................4

4.4.纤维..............................................................................................................................................................4

5.配合比设计...................................................................................................................................................4

6.制备与运输...................................................................................................................................................4

6.2.原材料贮存..................................................................................................................................................4

6.3.计量..............................................................................................................................................................5

6.4.搅拌..............................................................................................................................................................5

6.5.运输..............................................................................................................................................................5

6.6.浇筑..............................................................................................................................................................5

7.养护...............................................................................................................................................................5

8.试验方法.......................................................................................................................................................5

8.2.力学性能试验方法......................................................................................................................................5

9.检验与评定...................................................................................................................................................6

9.1.检验..............................................................................................................................................................6

9.2.评定..............................................................................................................................................................6

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1.总则

1.0.1随着科技的进步，混凝土的强度得到了不断的提高，从普通混凝土发展到高强混凝土。随着社

会的发展，许多特殊工程对混凝土的耐腐蚀性、耐久性和抵抗各种恶劣环境能力等也提出了更高的

要求。因此，人们又提出了高性能混凝土（HighPerformanceConcrete，简称HPC）的概念。在HPC

不断应用发展的同时，人们并没有停止对混凝土向更高强度、更高性能发展的追求。H.H.Bache采

用细料致密法（DensifiedwithSmallParticles，简称DSP），通过发挥硅灰与高效减水剂的组合作用，

以达到减小孔隙率的目的，制备出强度达150～200MPa的混凝土，其产品在市场上以DENSIT商

标的混凝土制品出现。Birchall等开发出了无宏观缺陷（MacroDefectFree，简称MDF）水泥基材料，

抗压强度可达200MPa。MDF水泥基材料问世后，引起了有关学者的广泛关注，并开展了许多有关

这类材料优异性能和高强机理的研究。上世纪90年代，法国Bouygues公司在DSP、MDF及钢纤维

混凝土等研究的基础上，研发出了活性粉末混凝土（ReactivePowderConcrete，简称RPC）。1994年，

Larrard和Sedran首次提出了超高性能混凝土（Ultra-highPerformanceConcrete，简称UHPC）的概

念。

由于超高性能混凝土具有超高强度、高耐久性和高韧性，在各个工程领域的应用也越来越广泛，

如作为建造主要材料修建了132座桥梁，在高铁盖板的使用量高达54万方。为了促进超高性能混凝

土在工程中的应用，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保工程质量，制定本规程。本规程规

定了超高性能混凝土的术语和符号、分类、原材料及要求、配合比设计、制备与运输、养护、试验

方法、检验规则。

1.0.3.综合国内外规范和试验数据，本规程提出了对超高性能混凝土力学性能指标最低需同时达到

130MPa抗压强度、5MPa抗拉强度（轴拉极限强度）、40GPa弹性模量。

3.性能等级

3.0.2.超高性能混凝土的性能等级按照抗压强度和抗拉强度来表征，每个性能等级在满足一定的抗

压强度指标的基础上，对其抗拉强度指标分为4个等级。如U160-2，为抗压强度应超过160MPa，

抗拉强度应超过8MPa的超高性能混凝土。

4.原材料及要求

4.1.胶凝材料

4.1.1.配制新建结构用的超高性能混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。其余通用硅酸盐水

泥内掺混合材比例高，混合材品质也较低，胶砂强度较低，与之比较，采用硅酸盐水泥或普通硅酸

盐水泥并掺入较高质量的矿物掺合料配制超高性能混凝土更具有技术和经济的合理性。

4.1.2.《矿物掺合料应用技术规范》规定了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰的应用技术要求。粉煤

灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰是配制高强混凝土最常用的矿物掺合料，其有利于改善混凝土的技术性

能。对于超高性能混凝土，由于其比高强混凝土具有更为优越的材料性能，因此对矿物掺合料有着

特殊要求。

配备粉煤灰分选设备的年发电能力较大的电厂产出的粉煤灰，一般可达到I级灰质量水平。C

类粉煤灰为高钙灰，由于潜在的游离氧化钙问题，技术安全性不及F类粉煤灰。钢渣粉和粒化电炉

磷渣粉活性一般低于粒化高炉矿渣粉，并且质量稳定性也比粒化高炉矿渣粉差，若采用该类矿物掺

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合料，应通过试验验证，在满足设计要求后方可使用。

4.2.骨料

4.2.2.试验研究表明，花岗岩石粉与石英粉在颗粒形貌、粒径及颗粒级配、需水性等物理特性方面

具有相似性；热养护制度下的石英粉与花岗岩石粉均会与水泥水化产生的氢氧化钙发生二次水化反

应，生成托勃莫来石晶体。在标准养护和热养护制度下，超高性能混凝土的抗拉强度及抗压强度均

随着花岗岩石粉取代石英粉的比率增加有小幅增长但不明显，用花岗岩石粉100%取代石英粉后，超

高性能混凝土的孔结构、水化产物的Ca/Si、基体结构、基体与骨料间的界面变化均不明显。表明花

岗岩石粉可用于超高性能混凝土的制备。

4.3.外加剂

4.3.1.现行国家标准《混凝土外加剂》（GB8076）和《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119）规

定了不同剂种减水剂的应用技术要求。工程实践表明，采用减水率不小于30%的高效减水剂配制超

高性能混凝土具有良好的表现。

4.3.2.其他外加剂品种多，差异大，掺量范围也不同，在实际工程应用时，不同产地、品种或品牌

的水泥对外加剂和矿物掺合料的适应情况有差异，可能与水泥和矿物掺合料产生适应性问题，只有

经过试验验证满足设计要求时，才可以进行实践应用。

4.4.纤维

4.4.1.当超高性能混凝土破坏时，钢纤维是从基体中拔出而不是拉断，钢纤维的增强增韧作用主要

取决于与基体的粘结强度，其增强增韧效果与钢纤维的长度、直径、长径比、纤维形状和表面特性

等因素有关。钢纤维增强作用随长径比增大而提高，钢纤维长度太短增强作用不明显，太长则影响

拌合物质量，太细在拌合过程中易被弯折设置结团，太粗则在等体积掺量时增强效果较差。根据国

内外工程实践经验，宜用长度8～30mm、长度与直径比值不小于60、抗拉强度大于2000MPa的高

强度微细纤维。超出上述范围的钢纤维，如经试验验证，其材料性能指标可满足设计要求时方可采

用。

4.4.2.为满足特殊功能要求，如高韧、高耐腐蚀、高耐火性能，可在超高性能混凝土中掺入有机合

成纤维。其应用技术要求可参考《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》（GB/T2112）等相关规程。

5.配合比设计

5.0.1.超高性能混凝土配合比设计宜采用绝对体积法，其按照混凝土的密实体积等于所有各组分的

绝对体积之和的假说进行混凝土配合比设计的方法，是应用最广泛、最基本的计算混凝土各组分用

量和相互比例关系的方法。

5.0.2.根据国内外工程实践经验，超高性能混凝土的水胶比不宜大于0.20。

5.0.4.超高性能混凝土是基于紧密堆积理论发展而来，因此其骨料和胶凝材料的级配应遵循该理论

进行配置。

5.0.8.本条第5点规定了超高性能混凝土在试配过程中力学性能试验的养护制度与相应的测试龄期。

6.制备与运输

6.2.原材料贮存

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6.2.1.-6.2.5.超高性能混凝土所用的粉料种类多，避免相混和防潮是共同的要求。骨料堆场采用遮雨

设施已逐步在预拌棍凝土搅拌站得到实施，超高性能混凝土水胶比低，强度对用水量的变化极其敏

感，采用遮雨措施防止骨料含水量波动，对保证施工配合比的准确性非常重要。超高性能混凝土常

用的液态外加剂（比如聚竣酸系高性能减水剂）受冻后性能会降低。

6.3.计量

6.3.2.超高性能混凝土生产对原材料的计量要求较高，尤其对水和外加剂的计量要求高。采用电子

计量设备有利于保证计量精度，保证超高性能混凝土的生产质量。

6.4.搅拌

6.4.1.采用可调速的强制式搅拌机有利于超高性能混凝土的搅拌。

6.4.3.由于超高性能混凝土掺入了微细纤维，若在投料过程中未进行充分分散，将可能导致搅拌过

程纤维结团的现象。因此，在搅拌机宜设置防止钢纤维结团的下料装置。

6.5.运输

6.5.2.混凝土搅拌运输车罐内积水或者积浆会导致超高性能混凝土的配合比失真。

6.5.3.采用外加剂调整超高性能混凝土拌合物的可操作时间并控制混凝土出机至现场接收不超过

90min是易行的。运输保证浇筑的连续性有利于避免超高性能混凝土结构出现因浇筑间断产生的冷

缝或薄弱层。

6.6.浇筑

6.6.1.超高性能混凝土拌合物中骨料直径小，浆体多且流动性大，浇筑过程对模板的压力大，且容

易漏浆和胀模，故支模是超高性能混凝土施工的关键环节之一。

6.6.2.超高性能混凝土采用分层浇筑时，其分层厚度不宜过大，层间浇筑间隔时间不宜过长，层间

不应出现冷缝，这有利于保证每层混凝土浇筑质量和整体结构的匀质性。自密实的超高性能混凝土

浇筑不受此条规定的限制。

6.6.3.由于超高性能混凝土掺有高强度微细纤维，为避免纤维结团，不宜采用插入式振捣器进行振

捣。

7.养护

7.0.1.超高性能混凝土宜采用热养护，一方面可以提高矿物掺合料（如硅灰）的反应程度，使得各

个组成材料结构界面的密实度获得显著提高，从而获得优越的材料性能；另一方面可加快强度的提

升速度，缩短养护龄期。控制热养护过程中的升温速率和降温速率以及试件表面与环境温差，可减

小温度应力对混凝土内部结构的不利影响。

7.0.2.超高性能混凝土的早期收缩比较大，若再发生表面水分损失，会加大混凝土开裂倾向，因此

宜采取措施防止混凝土浇筑成型后的表面水分损失。

7.0.3.若不具备热养护条件而采用其他养护方式，则需通过试验验证后方可采用。

8.试验方法

8.2.力学性能试验方法

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8.2.1超高性能混凝土抗压强度的标准试件采用100mm×100mm×100mm立方体试件，这与普通混凝

土的标准试件（150mm×150mm×150mm立方体）有所区别，主要是考虑到超高性能混凝土具有超高

的抗压强度（130MPa以上），若沿用普通混凝土标准试件，则试验机吨位将超过目前大部分科研、