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活性粉末混凝土超高性能強度耐磨高韌性

超高性能混凝土的設計理論是最大堆積密度理論(densified particle packing)，其組成材料不同粒徑顆粒以最佳比例形成最緊密堆積，即毫米級顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充，微米級顆粒堆積的間隙由亞微米級顆粒(硅灰)填充。早在1931年，Andressen就建立了最大堆積密度理論的數學模型。然而，直到上世紀七十年代末，在高效減水劑技術與產品性能大幅度提高的基礎上，采用該模型設計配制的第一代超高性能混凝土才在丹麥奧爾堡Cement og Beton Laboratiet(水泥與混凝土試驗室)誕生，稱作CRC(Compact Reinforced Composite，密實增強復合材料)。CRC與目前的UHPC達到基本相同的力學性能，最高抗壓強度超過400MPa，使用燒結鋁礬土作骨料，同時使用鋼纖維提高材料的韌性，所以稱作"復合材料"。受到當時高效減水劑性能的限制，CRC或早期UHPC比較粘滯，振搗密實較困難，還不便于現澆應用。上世紀九十年代，歐洲開展了合作研究項目，世界各地也廣泛開展相關研究，這種材料獲得一個新名稱活性粉末混凝土，簡稱RPC"。"超高性能混凝土UHPC"的名稱形成于本世紀，因為與早期的CRC或RPC相比，隨著設計理論的完善、超高效減水劑(聚羧酸系)問世和配制技術的進步，這種材料已具備了普通混凝土的施工性能，甚至可以實現自密實，可以常溫養護，已經具備廣泛應用的條件。