淺談UHPC超高性能混凝土內部微觀結構的提升

      對照普通混凝土、高強/高性能混凝土和UHPC的孔隙率與孔徑分布，可見，UHPC超高性能混凝土的總孔隙率在降低，另外孔徑被細化，即滲透性毛細孔所占比重也大大降低，這是UHPC可以獲得高抗滲性與高耐久性的重點。對照UHPC C200與RPCC500可見，加壓成型試件經250℃熱養護，總孔隙率和毛細孔含量進一步降低，抗壓強度則大大提高。

      UHPC超高性能混凝土微觀結構的提升，另一重要層面在于不同材料的界面質量提升，即膠凝材料與骨料、纖維之間界面過渡區密實度與抗壓強度的提高。水泥漿體中亞微米和納米級硅灰顆粒的物理填充作用，使初始的界面過渡區趨于密實；硅灰的火山灰反應則將水化產生的氫氧化鈣轉化為C-S-H凝膠，進一步提高過渡區的密實度。常溫養護28天UHPC，基體與鋼纖維之間的過渡區還清晰可見，但寬度只有2~4μm（普通混凝土過渡區寬度可達50μm）；熱養護提高硅灰的火山灰反應程度，界面的密實度與基體相似，過渡區幾乎無法辨別。

      高密實度或低孔隙率，以及不同材料間界面質量的提升，是UHPC高強度和低滲透性的基礎。但是，UHPC的微觀結構并不是完美的，往往會有內部微觀缺陷，常出現的是氣泡和微縫隙。氣泡是攪拌環節混入的空氣，澆筑環節未能排出，殘留在UHPC基體形成。這種氣泡一般相互獨立，對UHPC超高性能混凝土滲透性影響不大，但會降低抗壓強度。UHPC基體的收縮，包括自收縮和干縮，以及熱養護升溫和降溫速率過快導致過大的溫度梯度，可能使基體內產生微縫隙。存在這種微縫隙，有可能對UHPC的滲透性和耐久性產生一定損害。