超高性能混凝土是具有超高强度,超低吸水率,超强耐久性和耐侵蚀性能的特殊混凝土。目前在建筑设计领域(区别于结构领域)使用的超高性能混凝土的抗压强度大于120,抗折强度大于25MPa。虽然UHPC可以达到很高的抗压强度,但对于纤薄建筑构件,主要利用的是超高性能混凝土的抗折强度。在实际应用中,超高性能混凝土基体的超高强度通过小掺量的耐碱玻璃纤维,聚乙烯醇纤维,钢纤维进一步得到增强和增韧。
由于美观和防火的原因,耐碱玻璃纤维在建筑超高性能混凝土中使用最为普遍。由于UHPC的基体强度远远高于普通GRC(玻璃纤维增强水泥),它所使用的纤维掺量明显比GRC中少。三维的HUPC构件也可以配筋,比如钢筋,玻璃纤维或碳纤维棒,或者采用预应力,但是这些配筋通常在UHPC建筑构件中并不必要。
超高性能混凝土的基本原材料对于熟悉混凝土的人来说并不陌生:水、砂、水泥、硅灰、外加剂。听起来很简单,但和普通混凝土相比超高性能混凝土是不同的数量级。没有神秘成分:树脂,纤维素或特殊聚合物都没有被用到以达到超高性能,秘诀在于超细颗粒和经仔细选择的颗粒化学和几何特性,并使这些颗粒通过正确的搅拌,浇筑和养护以达到基体的紧密堆积和很强的分子结合力。
超高性能混凝土不仅具有超高的强度和耐久性,同时通过正确的加工方法和工艺,它能够为高规格的建筑构件,创意建筑设计灵感,建筑的经济性提供满足其需求的解决方案。以下是一部分超高性能混凝土在建筑设计方面的应用情境和所能达成的效果。