超高性能混凝土(UltraHigh超高韧性和超高耐久性的新型水泥基工程材料。超高性能混凝土分为两种类型，一种是无粗骨料的活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete、RPC)，另一种是含有粗骨料的超高性能混凝土(UltrahighPerforcecrcewithConce-CA)。UHPC虽然与高性能混凝土、纤维混凝土性能混凝土、纤维混凝土相比具有诸多性能优势，但其原材料成本高、制备工艺复杂等问题一直限制着其广泛的推广应用。相关文献表明，UHPC也可以在常规工艺条件下制备性能良好的UHPC，用常规天然骨料代替石英砂制备UHPC也是可行的。因此，在常规工艺条件下（不蒸），用河砂代替石英砂，优化钢纤维的体积掺量，制备了含粗骨料的超高性能混凝土（UHPC-CA），大大降低了UHPC的原材料成本和制备工艺难度。同时，通过比较RPC（UHPC性能基准）和工程中常用的C50混凝土（常规混凝土性能基准），对UHPC-CA的性能进行了比较分析。

一、原材料及试验方法。

1.原材料

试验中选用的原材料包括：

(1)水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥；

(2)矿物掺合料为硅灰(活性SiO2>92%)，粉煤灰漂珠(I级)、S95级矿粉；

(3)粗骨料为5~20mm连续级配玄武岩碎石；

(4)细骨料为粒径小于1.18mm的连续粒级石英砂和细度模数为2.6的天然河砂；

(5)外加剂为固含量45%的高性能聚羧酸减水剂母液；

(6)钢纤维长径比为60，直径0.2mm，长度12mm，抗拉强度>2850mpa冷拉丝镀铜微丝钢纤维；

(7)混合水为自来水。

2.试验方法。

试验过程中抗压强度试件尺寸为100*100*100mm，抗折强度试件尺寸为100*100*400mm，劈裂抗拉强度试件尺寸为150*150*150mm，弹性模量试件尺寸为150*150*300mm。试验方法按《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)进行。

混凝土与钢筋的试件尺寸为150*150*150mm，钢筋质量符合《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》(GB1499)，尺寸为φ20mm*500mm的带肋钢筋，试验方法按《水运工程混凝土试验规程》(JTJ270-1998)进行。

混凝土收缩试件尺寸为100*100*515mm，试验方法按照《普通混凝土**性能及耐久性试验方法标准》(GB/T50082-2009)进行，干燥收缩采用接触法，自收缩采用非接触法。

混凝土早期抗裂试件尺寸为800*600*100mm，试验方法按照《普通混凝土**性能及耐久性试验方法标准》(GB/T50082-2009)的平板法进行。

混凝土耐久性试验方法参照《普通混凝土**耐久性试验方法标准》(GB/T50082-2009)，其中抗氯离子渗透性采用快速氯离子迁移系数法(RCM法)，抗冻融性采用快冻法，抗碳化性采用酚酞法。

搅拌成型工艺：

(1)将称量骨料、粉料加入搅拌机预混01min；

(2)将减水剂与水预混，慢慢均匀地加入搅拌机，1~2min；

(3)继续搅拌，直到粉末从粉状转变为流态2~10min；

(4)将称重钢纤维慢慢均匀地加入搅拌机，10~12min；

(5)继续搅拌，直到钢纤维在混凝土中均匀分散，12~15min。

二、配合比和性能分析。

表3是试验中使用的三种混凝土配合比。RPC的细骨料为石英砂，UHPC-CA和C50混凝土的细骨料为河砂。