超高性能混凝土研究综述超高性能混凝土研究综述摘耍：介绍了超高性能混凝土（UHPC）的提出与世界各国的研究概况、UHPC的基本制备原理与技术指标；对UHPC材料制备技术、超高性能机理、材料性能、工程应用研究进展进行了综述，提出了基体材料组成、凝结硬化过程与细观结构，纤维增强增韧机理细观力学分析，组成设计与制备技术，材性测试方法与指标体系，基于工程应用的研究与创新性应用研究，经济性和标准与规范等方面的研究方向。结果表明：UHPC在理论研究与工程应用方面都取得了可喜的进展，随着环保、可持续发展LI益受到重视，UHPC具有极好的发展前景。关键词：超高性能混凝土；制备技术；材性；工程应用；细观力学分析中图分类号：TU52&2文献标志码：A0引言混凝土是一种水泥基复合材料，它是以水泥为胶结剂，结合各种集料、外加剂等而形成的水硬性胶凝材料。混凝土是当今用量最大的建筑材料,与其他建筑材料相比，混凝土生产能耗低、原料来源广、工艺简便、成本低廉且具有耐久、防火、适应性强、应用方便等特点。从社会发展和技术进步的角度来看，在今后相当长的时间内，混凝土仍是应用最广、用量最大的建筑材料。然而，由于混凝土自重大、脆性大和强度（尤其是抗拉强度）低，影响和限制了它的使用范围；同时，对于低强度的混凝土，在满足相同功能时用量较大，这加剧了对自然资源和能源的消耗，另外也增加了废气和粉尘的排放，增大了对能源的需求和环境的污染。20世纪以来，随着社会经济的发展，工程结构朝更高、更长、更深方向发展，这对混凝土的强度提出了新的耍求。为满足这种耍求，随着科技的进步，混凝土的强度得到了不断的提高。在20世纪20年代、50年代和70年代，混凝土的平均抗压强度可分别达到20,30,40MPao20世纪70年代末，由于减水剂和高活性掺合料的开发和应用，强度超过60MPa的高强混凝土（HighStrengthConcrete,HSC）应运而生，此后在土木工程屮得到越来越广泛的应用［15］。然而，单纯提高混凝土抗压强度，并不能改变其脆性大、抗拉强度低的不足。釆用纤维增强的方法，产生了纤维增强混凝土(FiberReinforcedConcrete,FRC)[4,6],其所用纤维按材料性质可划分为金属纤维、无机纤维和有机纤维等，最常用的是金属纤维中的钢纤维。随着社会的发展，许多特殊工程,如近海和海岸工程、海上石油钻井平台、海底隧道、地下空间、核废料容器、核反应堆防护罩等，对混凝土的耐腐蚀性、耐久性和抵抗各种恶劣环境的能力等也提出了更高的要求。因此，人们乂提出了将HSC包含在内的高性能混凝土(HighPerformanceConcrete,HPC)的概念。在HPC应用发展的同吋，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。1972~1973年，Brunauer等在(CementandConcreteResearch》杂志上发表了有关HardenedPortlandCementPastesofLowPorosity的系列论文，报道了抗压强度达到240MPa的低孔隙率的水泥基材料，但是研究中并未采用蔡系和聚合物高效减水剂，该技术没有在工程中得到推广应用[3]oBache采用细料致密法(DensifiedwithSmallParticles,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，制备出强度为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[3,7]oBirchall等[8]开发出无宏观缺陷(MacroDefectFree,MDF)水泥基材料，抗压强度可达到200MPaoMDF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。此外，Roy在1972年获得了抗压强度达到650MPa的水泥基材料。美国的CEMC0M公司采用不锈钢粉也制备出超高强材料DASH47[3]o20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,RPC)[910]。RPC分为2个等级，强度在200MPa以内的称为RPC200,强度在200MPa以上、800MPa以下的称为RPC800[910]o1994年，Larrard等[11]首次提出了超高性能混凝土(UltrahighPerformanceConcrete,UHPC)的概念。直至今天，有关水泥基向更高强度发展的研究报道仍不断地出现，然而具有工程应用前景的并不多：有些因为价格太高，有些因为制备技术太复杂，而有些则在强度提高...