超高性能混凝土(UHPC)抗拉性能试验方法
超高性能混凝土(UHPC)基本性能研究综述共3篇
超高性能混凝土（UHPC）基本性能研究综述共3篇超高性能混凝土（UHPC）基本性能研究综述1近年来，超高性能混凝土（UHPC）在建筑工程领域中得到了广泛的应用。
相比于普通混凝土，UHPC具有更高的抗压强度、抗拉强度、抗渗透性、抗冻融性以及耐久性。
本文将对UHPC的基本性能进行综述。
1. 抗压强度UHPC的抗压强度一般在150 MPa到250 MPa之间，而普通混凝土的抗压强度通常在20 MPa到40 MPa之间。
这是因为UHPC采用了多种添加剂和超细粉料，使得其微观结构更加精密，可以有效地抵抗压力。
2. 抗拉强度UHPC的抗拉强度通常在10 MPa到15 MPa之间，而普通混凝土的抗拉强度只有1 MPa到2 MPa。
这也是由于UHPC的微观结构更加紧密，能够有效地抵抗拉力。
3. 抗渗透性UHPC的抗渗透性比普通混凝土更好，主要是由于UHPC中使用了高品质的细石颗粒，能够有效地填充混凝土中的微小孔隙，减少渗透的可能性。
4. 抗冻融性UHPC的抗冻融性也比普通混凝土更好，这是由于UHPC中采用了特殊的添加剂来延缓水的渗透和凝结，使得混凝土孔隙中的水不会在冷冻过程中膨胀。
5. 耐久性UHPC的耐久性比普通混凝土更好，这是由于UHPC中添加了特殊的化学成分，可以在一定程度上延缓混凝土的老化过程，从而改善混凝土的耐久性。
综上所述，超高性能混凝土在工程建设中具有重要的应用价值。
随着科学技术的不断进步，UHPC的性能将会得到进一步的提升和改进，为建筑工程的发展做出更大的贡献。
超高性能混凝土（UHPC）基本性能研究综述2超高性能混凝土(UHPC)是一种新型高强低碳建筑材料，它雷同名字，具有出色的力学性能、耐久性和抗冲击性能，是目前替换传统混凝土的一种趋势。
本文将对UHPC的基本性能进行综述。
一、力学性能UHPC的力学性能高于传统混凝土。
表现在以下方面：1. 抗压强度: UHPC的抗压强度通常为150-250 MPa之间，是普通混凝土的10倍以上，并且在高应变下表现出极佳的稳定性。
超高性能混凝土梁抗弯性能试验研究
超高性能混凝土梁抗弯性能试验研究一、引言超高性能混凝土（UHPC）是一种新型的高强度、高耐久性、高密实性的混凝土材料，具有优异的抗压、抗弯、抗剪和耐久性能。
在工程领域中，UHPC的应用正在逐渐扩展，特别是在大跨度、高层建筑和特殊工程的结构中，UHPC的应用越来越广泛。
本研究旨在探究UHPC 梁的抗弯性能，并对其进行试验研究。
二、研究背景UHPC是一种高强度、高耐久性、高密实性的混凝土材料，其抗压强度可达到150MPa以上，抗拉强度可达到10MPa以上。
UHPC的主要成分是水泥、粉煤灰、硅灰、硅砂、钢纤维等，其材料的特殊配比和优良的物理性能，使得UHPC在工程领域中得到广泛应用。
在结构设计中，梁是一种常见的结构形式，其承受着水平荷载和自身重力的作用，因此其抗弯性能十分重要。
因此，对UHPC梁的抗弯性能进行研究，对于深入了解UHPC材料的力学性能和工程应用具有重要的意义。
三、试验设计本试验选取尺寸为150mm×150mm×1000mm的UHPC试件，采用四点弯曲试验方法进行试验研究。
试验设备包括万能试验机、测量仪器、数据采集系统等。
试验过程中，首先在试件两端各设置50mm的支座，然后在试件中心位置施加集中力，使其在两个支座之间发生弯曲变形。
试验的载荷速率为2kN/s，载荷范围为0~30kN，试验过程中需记录试件的变形和载荷数据。
四、试验结果分析通过试验得到的UHPC梁的载荷-挠度曲线如图1所示：图1 UHPC梁载荷-挠度曲线根据试验结果，可计算出UHPC梁的弯曲刚度、极限弯矩和破坏模式等参数。
试验结果如下：1.弯曲刚度弯曲刚度是指在试验过程中，试件在弯曲变形下的抵抗能力。
根据试验数据，可计算出UHPC梁的弯曲刚度为6.76kN/mm。
2.极限弯矩极限弯矩是指在试验中，试件的弯曲变形达到极限时所施加的最大弯矩。
根据试验数据，可计算出UHPC梁的极限弯矩为72.8kN·m。
超高性能混凝土试验方法标准
超高性能混凝土试验方法标准超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete, UHPC）作为一种新兴的建筑材料，具有卓越的力学性能和耐久性。
为了能够准确、可靠地评估和控制UHPC的性能，需要制定相关的试验方法标准。
本文将介绍一些常用的UHPC试验方法标准，并对其进行详细说明。
1.抗压强度试验：抗压强度试验是评估UHPC力学性能的重要方法之一、标准ASTMC39/C39M-18《标准试验方法：立方体抗压强度试验方法》是常用的试验标准。
该方法要求制备立方体试样，按照一定的加载速率进行加载，测定试样的峰值荷载和应变。
2.抗拉强度试验：抗拉强度试验是评估UHPC抗拉性能的试验方法。
标准ASTMC496-17《标准试验方法：拉伸强度试验方法》可以用于测定UHPC的抗拉强度。
该方法要求制备经过预紧和静载恢复处理的带孔试样，采用恒定速率加载试样，测定试样的拉伸强度。
3.极限抗弯强度试验：极限抗弯强度试验是评估UHPC承载能力的试验方法。
标准ASTMC1609/C1609M-12《标准试验方法：测定钢板增强混凝土梁的极限抗弯强度》可以用于测定UHPC的极限抗弯强度。
该方法要求制备钢板加强的梁式试样，按照一定的加载方式进行加载，测定试样的极限抗弯强度。
4.抗冻融性能试验：抗冻融性能试验是评估UHPC耐久性能的一种重要方法。
标准ASTMC666/C666M-15《标准试验方法：测定混凝土材料的抗冻融性能》可以用于测定UHPC的抗冻融性能。
该方法要求将试样置于冻融环境中进行多次循环，观察试样的损伤情况和性能变化。
5.施工性能试验：施工性能试验是评估UHPC可施工性的一种试验方法。
标准ASTMC1610-05《标准试验方法：测定混凝土的专用性质》可以用于测定UHPC的施工性能。
该方法要求制备一定规格的试样，在一定时间范围内观察和评估试样的流动性、自流性、自充实性等施工性能指标。
在进行UHPC试验时，还需要注意以下几点：1.试验前要充分了解试验方法标准的要求，确保按照标准的要求进行试验。
超高性能混凝土拉伸与疲劳性能研究进展
3、开展超高性能混凝土与其他材料的复合研究，拓展其应用范围；
4、研究和推广超高性能混凝土的绿色制备技术和环保性能，推动绿色建筑 发展。
参考内容二
超高性能混凝土（UHPC）是一种具有极高强度、耐久性和韧性的新型混凝土 材料。由于其优异的性能，UHPC已成为国内外土木工程领域的研究热点。本次演 示将介绍UHPC在国内外的研究进展。
三、UHPC疲劳性能研究
疲劳性能是决定结构物安全性的重要因素。由于疲劳引起的损伤是结构物破 坏的主要原因之一，因此对UHPC疲劳性能的研究至关重要。目前，关于UHPC疲劳 性能的研究主要集中在以下几个方面：
1、疲劳损伤机制：通过对UHPC进行疲劳试验，研究其在疲劳作用下的损伤 演变规律和机制，为其抗疲劳设计和应用提供理论依据。
五、结论
本次演示对UHPC拉伸与疲劳性能的研究进展进行了综述。通过对UHPC拉伸性 能和疲劳性能的研究现状进行总结，指出了存在的问题和未来研究方向。为了更 好地满足工程需求和提高结构安全性，未来需要在微观机制、多因素耦合作用、 耐久性、数值模拟与优化设计等方面进行深入研究。通过跨学科合作和实践应用， 将有助于推动UHPC在工程领域的发展和应用水平的提高。
二、UHPC拉伸性能研究
UHPC的拉伸性能是其基本力学性能之一，对其在服役过程中的安全性具有重 要影响。近年来，研究者们在UHPC的拉伸性能方面进行了大量研究。例如，通过 在UHPC中添加钢纤维或碳纤维等增强材料，可以有效提高其抗拉强度和韧性。此 外，通过优化配合比设计和制备工艺，也可以显著改善UHPC的拉伸性能。
2、疲劳寿命预测：基于大量试验数据，利用回归分析等方法建立UHPC疲劳 寿命预测模型，为其在工程实践中的安全应用提供技术支持。
3、疲劳损伤修复：针对已发生疲劳损伤的UHPC结构，研究有效的修复方法 和技术，以延长其使用寿命并降低安全隐患。
uhpc混凝土试样制备方法
uhpc混凝土试样制备方法一、配料与搅拌超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，UHPC）是一种新型的混凝土材料，具有高强度、高韧性、高耐久性和高工作性能等特点。
在制备UHPC试样时，首先需要根据实验要求和配方比例，准确称量各种原材料，包括水泥、矿物掺合料、细骨料、粗骨料、高效减水剂等。
然后，将称量好的原材料放入搅拌机中，按照规定的搅拌顺序和时间进行充分搅拌，以保证混凝土的均匀性和工作性能。
二、试模成型搅拌好的UHPC混凝土需要立即进行成型。
在成型前，需要准备好试模，试模一般为钢制模具，具有规定的尺寸和形状。
将混凝土浇筑入试模中，使用插入式振捣器充分振捣，排除混凝土中的气泡，保证混凝土密实度。
在浇筑过程中，应注意避免混凝土的分层和离析。
三、养护成型后的UHPC混凝土试样需要进行适当的养护。
养护条件对UHPC的性能影响较大，一般采用高温高湿的养护条件，以加速混凝土的水化反应和提高其强度。
养护期间，应定期对试样进行洒水保湿，并保持养护温度稳定。
养护时间应根据实验要求而定，一般不少于28天。
四、脱模与切割养护完成后，需要将UHPC混凝土试样从试模中脱出，并进行必要的切割加工。
由于UHPC混凝土的强度很高，脱模时需要使用适当的脱模剂，并采用适当的脱模方法，避免对试样造成损伤。
根据实验要求，可以使用切割机对试样进行切割加工，以保证试样的尺寸和形状符合要求。
五、实验前处理在实验前，需要对UHPC混凝土试样进行必要的处理。
如果试样表面存在缺陷或者污渍，需要进行修补或者清洗。
此外，还需要对试样的外观尺寸进行测量和记录，以供后续实验数据分析使用。
六、数据处理与分析完成实验后，需要对实验数据进行处理和分析，以评估UHPC混凝土的性能。
根据实验目的和要求，可以对数据进行统计分析、强度分析、耐久性分析等。
数据处理可以采用计算机软件进行，例如Excel、Origin等。
通过数据分析，可以得出UHPC混凝土的性能指标和规律，为进一步优化配方和工艺提供依据。
超高性能混凝土轴拉性能试验
超高性能混凝土轴拉性能试验一、本文概述随着建筑科技的飞速发展，超高性能混凝土（UHPC）作为一种新型的高性能建筑材料，正逐渐在建筑领域中发挥越来越重要的作用。
其优异的力学性能和耐久性使得UHPC在桥梁、高层建筑、道路以及其他结构工程中得到了广泛应用。
本文旨在对超高性能混凝土在轴拉性能试验中的表现进行深入研究，探讨其力学特性、破坏模式以及影响因素，为实际工程应用提供理论支撑和实践指导。
本文将首先介绍超高性能混凝土的基本概念和特点，阐述其在现代建筑中的重要性。
随后，将详细介绍轴拉性能试验的目的、原理和方法，包括试验设备的选择、试件制备、加载制度以及数据处理等。
接着，通过对试验结果的分析和讨论，揭示超高性能混凝土在轴拉作用下的力学响应和破坏机制，同时探讨不同影响因素对轴拉性能的影响规律。
将总结本文的研究成果，并提出进一步的研究方向和建议，以期推动超高性能混凝土在实际工程中的应用和发展。
二、超高性能混凝土的基本特性超高性能混凝土（UHPC，Ultra-High Performance Concrete）是一种新型的高性能混凝土，其强度、韧性和耐久性均远超传统混凝土。
UHPC的基本特性主要表现在以下几个方面：高强度：UHPC的抗压强度通常超过150 MPa，是常规混凝土的数倍。
其抗拉强度也显著提高，使得UHPC在承受拉力时表现出色。
高韧性：由于UHPC内部含有大量细小的钢纤维，这些钢纤维在混凝土开裂时能够有效地桥接裂缝，从而提高混凝土的韧性。
这使得UHPC在受到冲击、震动等外力作用时，具有更好的抗裂、抗冲击性能。
高耐久性：UHPC的耐久性极佳，能够抵抗化学腐蚀、冻融循环等环境因素的侵害。
这使得UHPC在海洋、化工等恶劣环境下具有广阔的应用前景。
优异的施工性能：UHPC具有良好的工作性能和自流平性，能够在复杂的结构中实现良好的浇筑效果。
UHPC的硬化速度快，早期强度高，使得施工周期大大缩短。
良好的经济性：虽然UHPC的材料成本相对较高，但由于其耐久性和长期性能的优势，使得在长期使用过程中能够节省大量的维修和更换成本。
超高性能混凝土基本力学性能试验方法探究
超高性能混凝土基本力学性能试验方法探究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC）作为一种新型的高性能材料，具有极高的强度和耐久性，广泛应用于建筑和基础设施工程中。
为了研究UHPC的基本力学性能，需要进行一系列试验。
1.抗压强度试验抗压强度是衡量混凝土抗压能力的重要指标。
UHPC具有极高的抗压强度，通常在150-200MPa以上。
抗压强度试验可按照国际标准进行。
试验时，需要制备适当尺寸的试件，并将其放置于试压机中进行加载。
加载时，以恒定速率施加荷载，并记录加载过程中的荷载与变形数据，得到荷载-变形曲线。
最终通过计算得到试件的抗压强度。
2.抗拉强度试验抗拉强度是另一个重要的力学性能指标。
UHPC的抗拉强度通常在10-20MPa左右。
抗拉强度试验可采用拉拔试验方法。
试验时，需要制备角棒形状的试件，并在试验机上施加拉应力。
通过记录加载过程中的荷载与变形数据，得到试件的荷载-变形曲线，并计算出抗拉强度。
3.弯曲试验弯曲试验用于评估材料的强度和韧性。
通过制备横截面尺寸合适的试件，并在试验机上按照一定的加载方式施加荷载，记录加载过程中的荷载与变形数据，得到荷载-变形曲线。
通过分析曲线，可以计算出试件的抗弯强度和韧性指标。
4.拉伸试验拉伸试验能够评估材料的抗拉强度、伸长性和断裂性能。
制备合适尺寸的拉伸试样，加装夹具，并在试验机上施加拉应力。
通过记录加载过程中的荷载与变形数据，得到荷载-变形曲线。
根据最大应力和伸长量计算出抗拉强度和伸长性能。
5.硬度试验硬度试验用于评估材料的耐磨性和弹性模量。
常用的硬度试验包括洛氏硬度试验、巴氏硬度试验和维氏硬度试验等。
通过在试验机上施加一定载荷，并测量产生的印痕或塑性变形，可以计算出试件的硬度值。
除了上述试验方法外，还可以使用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）等分析方法对UHPC的微观结构和物理性能进行研究。
超高性能混凝土抗震性能试验研究
超高性能混凝土抗震性能试验研究一、引言超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete，简称UHPC）是一种新型的混凝土材料，具有极高的力学性能、优异的耐久性和出色的施工性能，因此在工程领域中得到了广泛的应用。
其中，UHPC的抗震性能是其重要的性能指标之一，因为地震是世界上最具破坏力的自然灾害之一，对建筑结构的安全性有着重要的影响。
本文将从UHPC抗震性能的试验研究入手，探讨其在抗震领域的应用。
二、UHPC抗震性能试验研究1. UHPC的物理性能及其与抗震性能的关系UHPC的物理性能是其抗震性能的基础，主要包括密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、裂缝宽度等指标。
研究表明，UHPC的密度一般在2000 kg/m³以上，抗压强度可达到200 MPa以上，抗拉强度可达到10-15 MPa，弹性模量可达到60-80 GPa，裂缝宽度可控制在0.1 mm以下。
这些物理性能的优异表现使得UHPC具有良好的抗震性能，能够有效抵御地震引起的水平和垂直荷载。
2. UHPC在试验中的应用为了研究UHPC的抗震性能，需要进行一系列试验，包括单轴压缩试验、拉伸试验、弯曲试验、抗震试验等。
其中，抗震试验是重点，可以模拟地震荷载下的结构响应，评估UHPC的抗震性能。
在抗震试验中，常用的方法包括振动台试验、地震模拟试验和结构试验等。
振动台试验是通过模拟地震振动来评估建筑结构的抗震性能，这种试验具有较高的可控性和可重复性，但由于试验设备和试验条件的限制，其结果可能与实际情况有一定的偏差。
地震模拟试验是将建筑结构置于地震模拟器中进行试验，可更真实地模拟地震荷载，但设备和试验成本较高。
结构试验是将建筑结构进行实际的震动试验，可更准确地评估建筑结构的抗震性能，但需要考虑试验对建筑结构的破坏性。
3. UHPC的抗震性能试验研究进展目前，国内外已经开展了大量关于UHPC抗震性能试验研究的工作，主要集中在以下几个方面：（1）UHPC在地震模拟试验中的应用日本、美国、中国等地的研究者都进行了UHPC在地震模拟试验中的应用研究。
超高性能混凝土非承重构件性能试验方法-最新国标
超高性能混凝土非承重构件性能试验方法1范围本文件规定了超高性能混凝土（以下简称：UHPC）非承重构件的体积密度、吸水率、抗压强度、静力受压弹性模量、抗弯性能（抗弯比例极限强度、抗弯极限强度和抗弯弹性模量）、抗拉强度、抗冲击强度、锚杆拉拔力、预埋螺栓套筒拉拔力、抗冻性、收缩率的试验方法。
本文件适用于建筑物或构筑物外立面等非承重部位或园艺景观装饰用超高性能混凝土构件(如UHPC 外墙板、UHPC装饰制品等)的性能试验。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
JG/T243混凝土抗冻试验设备3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1超高性能混凝土非承重构件ultra-high performance concrete non-structural component 以水泥和矿物掺合料等活性粉末材料、细骨料、外加剂、高强度微细钢纤维和（或）有机/无机纤维、颜料、水等原料，采用浇注、挤出、压制或喷射等工艺工厂化预制而成的用于建筑物或构筑物非承重部位、用于园艺景观装饰等的超高强增韧混凝土构件。
简称UHPC构件。
3.2试验板/块test board/block为了评价UHPC材料或者UHPC构件的性能而成型的平板/试块。
试验板/块应与构件相同环境条件、相同配合比、相同成型工艺、相同养护方式的条件下制作而成。
3.3粘结盘bonding pad为了固定锚固件而在UHPC构件结构层上额外堆起的一块UHPC材料，一般用在背附钢架UHPC构件上。
4试件制备4.1试验板/块法与构件相同条件下成型，试件外形、尺寸和数量应符合表1规定。
体积密度、含水率、吸水率、抗弯性能、抗拉强度、抗冲击强度、抗冻性和收缩率性能试验用试件宜在与构件相同的条件下成型的若干块尺寸为800mm×800mm×10mm试验板上切割，切割部位距离试验板边缘不小于50mm，切割过程中不应对试件造成损害。
超高性能混凝土(UHPC)抗拉性能试验方法
A.1 范围本试验方法适用于超高性能混凝土的单轴拉伸抗拉性能试验， 抗拉强度及拉伸变形行为。
A.2 试件尺寸和数量 A.2.1抗拉性能试件尺寸如图 A.1所示，抗拉性能试件厚度分为30mm 和100mm 两种, 厚度为30mm 的试件为标准试件，厚度为 100mm 的试件为非标准试件。
A.2.2 设计单位或供需双方可根据需要选择抗拉性能试验试件的厚度，不同厚度抗拉性能 试验试件的测试结果在进行合格评定时不考虑尺寸效应。
A.2.3 每组试件数量为 6个。
图A.1 抗拉性能试件尺寸示意图A.3 试验仪器A.3.1拉力试验机应符合下列规定：a ） 试件破坏荷载宜大于拉力试验机全量程的 20%且宜小于拉力试验机全量程的80%;b ） 示值相对误差应为土 1%c ） 应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷；d ） 其拉伸间距不应小于 800mm~1000mm ；e ） 其他要求应符合现行国家标准《液压式万能试验机》 GB/T3159和《试验机通用技 术要求》GB/T2611中的有关规定。
A.3.2用于微变形测量的仪器装置应符合下列规定：a ）用于微变形测量的仪器宜采用电阻应变片测长仪或位移传感器，也可采用激光测长 仪、引伸仪等。
采用位移传感器时应备有微变形测量固定架， 试件的变形通过微变形测量固定架传递到位移传感器。
采用电阻应变片或位移传感器测量试件变形时，应备有数据自动采集系统，条件许可时，可采用荷载和位移数据同步采集系统。
附录 A （规范性附录） 抗拉性能试验方法以衡量超高性能混凝土的b）当采用位移传感器时，其测量精度应为土0.001mm ;当采用电阻应变片、激光测长仪或引伸仪时，其测量精度应为土0.001%。
c）微变形测量仪的标距宜为150mm。
A.4 试验步骤A.4.1 按本标准第7章规定制作试件。
每个试件在进行抗拉性能试验时，应同时测试弹性极限抗拉强度、弹性极限拉应变、抗拉弹性模量、抗拉强度、抗拉应变5个参数，以6个试件为一组。
超高性能混凝土的力学性能研究
超高性能混凝土的力学性能研究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC）是一种新型的高性能混凝土，具有卓越的力学性能和工程特性。
它的研究和应用已经成为混凝土材料领域的热点之一。
本文将从UHPC的定义、组成、力学性能和应用等方面进行详细的研究。
一、UHPC的定义和组成UHPC是一种高度优化的混凝土，其强度和耐久性等性能均超过普通混凝土。
UHPC的主要组成成分包括水泥、粉煤灰、硅灰、硅烷、石英粉、微纤维等。
其中，水泥的种类和掺量对UHPC的性能有着重要的影响。
一般情况下，使用高性能水泥或高强度水泥可以提高UHPC的强度；而适量的掺入粉煤灰可以提高UHPC的耐久性和抗裂性能。
硅灰和硅烷的添加可以提高UHPC的早期强度和耐久性，石英粉的添加可以提高UHPC的致密性和抗渗性能，微纤维的添加可以提高UHPC的韧性和抗裂性能。
二、UHPC的力学性能UHPC的力学性能是其得以广泛应用的重要保证。
UHPC的力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、抗裂性能等方面。
1. 抗压强度UHPC的抗压强度是其最为突出的性能之一，通常可以达到100MPa以上，甚至可以达到200MPa。
UHPC的高强度主要来自于其高密度和致密性，以及微细颗粒和纤维的掺入。
2. 抗拉强度UHPC的抗拉强度通常可以达到10MPa以上，是普通混凝土的数倍。
这主要是由于微纤维的掺入提高了UHPC的韧性和抗裂性能，从而使其在受到拉力时不易发生破坏。
3. 弹性模量UHPC的弹性模量通常可以达到60-70GPa，是普通混凝土的数倍。
这意味着UHPC具有较高的刚度和稳定性，可以在长期荷载下保持较好的变形性能。
4. 抗裂性能UHPC的抗裂性能是其得以应用于高性能结构中的重要保证。
UHPC的微纤维掺入和致密性提高使其在受到局部荷载时不易发生裂缝，从而提高了结构的整体性能和耐久性。
三、UHPC的应用UHPC的优异性能使其在高性能结构和特殊工程中得到了广泛的应用。
超高性能混凝土(UHPC)抗拉性能试验方法
附录 A（规范性附录）抗拉性能试验方法A.1 范围本试验方法适用于超高性能混凝土的单轴拉伸抗拉性能试验，以衡量超高性能混凝土的抗拉强度及拉伸变形行为。
A.2 试件尺寸和数量A.2.1抗拉性能试件尺寸如图A.1所示，抗拉性能试件厚度分为30mm和100mm两种，厚度为30mm的试件为标准试件，厚度为100mm的试件为非标准试件。
A.2.2设计单位或供需双方可根据需要选择抗拉性能试验试件的厚度，不同厚度抗拉性能试验试件的测试结果在进行合格评定时不考虑尺寸效应。
A.2.3每组试件数量为6个。
图A.1 抗拉性能试件尺寸示意图A.3 试验仪器A.3.1拉力试验机应符合下列规定：a）试件破坏荷载宜大于拉力试验机全量程的20%且宜小于拉力试验机全量程的80%；b）示值相对误差应为±1%；c）应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷；d）其拉伸间距不应小于800mm~1000mm；e）其他要求应符合现行国家标准《液压式万能试验机》GB/T3159和《试验机通用技术要求》GB/T2611中的有关规定。
A.3.2用于微变形测量的仪器装置应符合下列规定：a）用于微变形测量的仪器宜采用电阻应变片测长仪或位移传感器，也可采用激光测长仪、引伸仪等。
采用位移传感器时应备有微变形测量固定架，试件的变形通过微变形测量固定架传递到位移传感器。
采用电阻应变片或位移传感器测量试件变形时，应备有数据自动采集系统，条件许可时，可采用荷载和位移数据同步采集系统。
b）当采用位移传感器时，其测量精度应为±0.001mm；当采用电阻应变片、激光测长仪或引伸仪时，其测量精度应为±0.001%。
c）微变形测量仪的标距宜为150mm。
A.4 试验步骤A.4.1按本标准第7章规定制作试件。
每个试件在进行抗拉性能试验时，应同时测试弹性极限抗拉强度、弹性极限拉应变、抗拉弹性模量、抗拉强度、抗拉应变5个参数，以6个试件为一组。
超高性能混凝土的配合比设计与性能研究
超高性能混凝土的配合比设计与性能研究一、引言超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete, UHPC）是一种具有极高强度、高耐久性、高密度和高抗冲击性的新型混凝土材料。
近年来，UHPC已经成为了世界上混凝土技术研究的热点之一。
本文旨在介绍UHPC的配合比设计方法以及其性能研究进展。
二、UHPC的组成UHPC的组成包括水泥、细集料、粗集料、钢纤维、化学掺合剂以及高性能化学品。
其中，水泥的种类可以是普通硅酸盐水泥、高性能硅酸盐水泥或其他类型的水泥。
细集料可以是石英粉或石英砂，粗集料可以是硅酸盐或火山岩。
钢纤维是UHPC的重要组成部分，可以提高UHPC的抗拉强度和韧性。
化学掺合剂可以是高性能减水剂、膨胀剂、缓凝剂等。
高性能化学品主要包括微细氧化硅粉末、二氧化硅微粉等。
三、UHPC的配合比设计UHPC的配合比设计是UHPC制备的关键之一。
通常，UHPC的配合比设计包括以下几个步骤：1. 确定水泥的种类和用量。
水泥是UHPC的主要胶凝材料，不同种类和用量的水泥会对UHPC的性能产生很大的影响。
2. 确定细集料的种类和用量。
细集料是UHPC中的重要组成部分，它可以填充水泥胶凝体中的孔隙，提高UHPC的密实度和强度。
3. 确定粗集料的种类和用量。
粗集料是UHPC中的另一个重要组成部分，它可以提高UHPC的抗压和抗拉强度。
4. 确定钢纤维的种类和用量。
钢纤维可以提高UHPC的韧性和抗拉强度。
5. 确定化学掺合剂的种类和用量。
化学掺合剂可以改善UHPC的流动性和凝结性能。
6. 确定高性能化学品的种类和用量。
高性能化学品可以提高UHPC的抗裂性能和耐久性。
7. 根据配合比设计计算UHPC的混合比例。
混合比例是UHPC的重要参数之一，它直接影响UHPC的性能。
四、UHPC的性能研究UHPC具有很多优异的性能，其中包括极高的强度、高的耐久性和抗冲击性、优异的抗裂性能等。
下面将对UHPC的性能进行详细介绍。
超高性能混凝土(UHPC)的基本性能测试方法研究
术 已相 对成熟 ，ＵＨＰＣ结 构设计 、材料 检测 、施工 、验 收等有 关标 准 和规 范基 本 完 善 。而 中 国处 于 广 泛 研 究 和初 步应 用 阶 段 ，ＵＨ— ＰＣ的系列技术规 范制定 工作 才刚刚起 步 ，材 料 的性 能检 测是关 键 ，因此本文结合普 通混凝 土性 能测试 方 法 以及 中国混凝 土与 水泥制 品协 会正在制定 的《超高性 能混凝 土技术标 准 ：基 本性 能 与试验方法 》中的有关 方 法 ，探索 出适合 ＵＨＰＣ的简便 、准 确 的 ＵＨＰＣ基 本 性 能测 试 方 法 。 １ 实 验 １．１ 原材 料 及 配 合 比设 计
ＵＨＰＣ），属于现代先进材料 ，创新 了水泥基材料 （混凝土或砂浆 ） 与钢纤 维 、钢材 （钢筋或高强预应力钢筋 ）的复合模式 ，大 幅度 提 高 了钢 纤维和钢筋在 混凝 土 中的强度 利用 效率 ，使 水泥 基材 料 的全 面性 能发生 了跨越 式进 步 ：具 备 了高密实度 、超 高强 、高 韧 性 和超 高耐久性 等特点 Ｊ，在工 程结 构及装 饰工 程等 领域 应用
Ｓｔｕｄｙ Ｏｆ ｔｈｅ Ｂａｓｉｃ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｏｆ ＵＩｔｒａ— Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＵＨＰＣ ）
Ｌｕ ｙａ ，Ｍｉｎ Ｙａｎｇｙａｎｇ ，Ｆａｎ Ｚｈｏｎｇｈｕｉ ，Ｌｉｕ Ｈｕａｍｉｎｇ ，Ｚｈａｏ Ｊｕｎ
（１．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｂｅｉｒｏｎｇ Ｕｈｒａ—Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＣＯ，ＬＴＤ．Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ，３３００００； ２．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ。Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ．３３０００１）
超高性能混凝土轴拉性能试验
超高性能混凝土轴拉性能试验超高性能混凝土（UHPC）作为一种新型的建筑材料，具有高强度、高韧性、防爆、耐久性强等特点，被广泛应用于桥梁、高速公路、隧道、地铁等建筑领域。
在承受轴向拉伸荷载的情况下，超高性能混凝土的力学性能和破坏模式与其在压缩、弯曲等工况下的表现有所不同。
因此，开展超高性能混凝土轴拉性能试验，对于深入了解其拉伸性能、优化结构设计、提高结构安全性具有重要意义。
本次试验采用了某公司生产的超高性能混凝土，其原材料主要包括水泥、砂、石、减水剂、活性掺合料等。
通过采用高压力机进行轴拉性能试验，模拟超高性能混凝土在真实工程中的应用情况。
试验过程中，采用了应变控制方式，将试件安装在试验机上，并对其施加一定的预压。
在达到预定应变值后，对试件进行破坏测试，记录其轴拉力、应变等数据。
通过试验，得到了超高性能混凝土的轴拉性能曲线（如图1所示），并对其进行了详细的分析。
从图中可以看出，超高性能混凝土在轴拉作用下，其力学行为呈现出明显的非线性特征。
在弹性阶段，轴拉力与应变成正比；进入塑性阶段后，轴拉力与应变的增长速度逐渐放缓，最终在达到最大轴拉力后发生破坏。
从试验结果来看，超高性能混凝土的轴拉强度可达100MPa以上，具有较高的拉伸承载能力。
然而，其拉伸变形能力相对较低，容易导致脆性破坏。
因此，在结构设计过程中，应充分考虑超高性能混凝土的拉伸性能特点，采取相应的构造措施以提高其韧性。
超高性能混凝土具有较高的轴拉强度，表现出良好的拉伸承载能力；超高性能混凝土的拉伸变形能力相对较低，脆性破坏是其主要的破坏模式；在结构设计过程中，应充分考虑超高性能混凝土的拉伸性能特点，采取相应的构造措施以提高其韧性。
展望未来，建议进一步开展超高性能混凝土在不同环境下的轴拉性能研究，以丰富和完善其应用理论。
同时，针对超高性能混凝土的拉伸性能特点，研发新型的加固方法与技术，以提高其在使用过程中的安全性和耐久性。
加强超高性能混凝土与其他绿色建筑材料之间的组合与协同工作研究，为推动建筑行业的可持续发展提供新的思路和方法。
超高性能混凝土轴心受拉力学性能试验研究
超高性能混凝土轴心受拉力学性能试验研究胡翱翔;梁兴文;于婧;史庆轩;李林【摘要】为了研究钢纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)轴心受拉力学性能的影响,设计、制作了纤维掺量为0％～5％的6组8字型单轴受拉试件,标准养护28 d后进行单轴拉伸试验,得到了不同纤维掺量UHPC单轴受拉应力应变全曲线;分析了钢纤维掺量对UHPC抗拉强度、峰值应变以及受拉韧性的影响.试验结果表明:在不影响UHPC工作性能的前提下,纤维掺量可达到5％,其抗拉强度为8.50 MPa,对应的应变为1619με;随着钢纤维掺量的增加,UHPC的抗拉强度、峰值应变、抗压强度以及受拉韧性均逐渐提高.最后依据试验数据建立了UHPC单轴受拉本构方程.试验结果可为UHPC材料的工程应用提供参考.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(045)009【总页数】8页(P30-37)【关键词】单轴拉伸试验;超高性能混凝土;纤维掺量;抗拉强度;本构方程【作者】胡翱翔;梁兴文;于婧;史庆轩;李林【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;陕西建研结构工程股份有限公司,陕西西安 710082【正文语种】中文【中图分类】TU502.6超高性能混凝土(UHPC)具有强度高、延性好以及耗能能力强等特点，是目前国内外研究较多的土木工程材料之一.UHPC是在水泥砂浆基体中加入纤维，改善混凝土的抗拉强度、延性和耗能能力.如活性粉末混凝土[1-8](RPC)、工程化的水泥基复合材料[9-10](ECC)等，但是这种材料的抗拉强度仍然不高，仅为其抗压强度的1/20～1/25[6]左右.为了进一步提高UHPC的抗拉强度、延性以及耗能能力，学者们提出了不同的解决方案，如采用混杂纤维，充分发挥不同纤维之间的组合作用，提高UHPC的抗拉强度和延性.混杂纤维包括两种方式：一种是钢纤维和有机纤维组合[11]，这种方式可以提高UHPC抗拉强度和延性，但是抗压强度较低；另一种是采用不同尺度钢纤维组合[12]，这种方式同样可以提高UHPC的抗拉强度、延性以及耗能能力，但是大尺度钢纤维搅拌时容易结团，影响UHPC的工作性能，所以纤维掺量一般较低，提高作用有限.另外一种方案是采用大掺量短细钢纤维，这种方法不仅可以提高UHPC抗拉强度、延性以及耗能能力，同时不影响UHPC的工作性能.相关研究[13]表明：纤维掺量较大时可以提高钢筋与混凝土之间的黏结性能.关于这种大掺量短细钢纤维UHPC，国外已有相关的研究和应用.1988年Bache[13]发明了密实增强复合材料(CRC)，它是由水泥砂浆基体加上短细钢纤维组成，钢纤维的体积掺量通常在6%左右，长度不超过6 mm，直径≤0.2mm.CRC材料的开裂强度高，短纤维在混凝土受拉过程中可以有效地限制微观裂缝的产生和开展，延迟混凝土开裂；CRC强度高(高温养护条件下强度超过150 MPa)、硅灰和纤维掺量大的特性，极大地提高了CRC材料的黏结强度[14]，故将CRC材料运用于结构中时，可以减小保护层厚度和钢筋间距，保护层厚度通常取10～15 mm[14-15]；CRC材料构件能够配置大量的钢筋以改善结构的延性.CRC可应用于桥梁结构构件、装配式构件之间的连接材料，可制作预制楼梯、预制阳台，以及抗冲击、抗爆等结构[14, 16] .但是国内外关于CRC材料的受拉力学性能鲜有报道.关于混凝土轴心受拉试验，国内外并没有统一的标准试件，轴心受拉试件形状主要有8字型、薄板型、切口或不切口的棱柱体或圆柱体试件等， Wille等[17]详细列出了国内外轴心受拉试验采用的试件形状及其试件尺寸，并且根据混凝土轴心受拉性能的不同，文中给出了建议的试件形状.本文依据Wille等的建议将试件形状定为8字型.国内对UHPC的单轴受拉力学性能研究相对较少，杨志慧[5]和原海燕[6]自行设计8字型试件，采用加大试件端头两端提拉的方法研究了钢纤维体积掺量从0增加至2%时，对RPC的单轴受拉力学性能的影响，试验测得RPC受拉应力-应变全曲线并建立了RPC单轴受拉本构方程.李莉[4]采用在RPC中插入钢筋的方法研究了一组钢纤维掺量为2%的RPC单轴受拉力学性能等.罗百福[7]通过单轴拉伸试验研究了RPC在不同温度下的单轴受拉力学性能，建立了RPC抗拉强度与温度的关系.本文拟研究单掺短细钢纤维UHPC的轴心受拉力学性能.通过单轴拉伸试验，研究钢纤维掺量对 UHPC抗拉强度、峰值应变和受拉韧性的影响，建立UHPC抗拉强度与立方体抗压强度之间的关系，并根据试验结果建立UHPC单轴受拉本构方程.1 试验概况1.1 试件设计由于UHPC材料的单轴拉伸试验没有相关规范，试件尺寸也没有统一的标准，本文在参考国内相关文献后，自行设计“8”字型试件及夹具，采用加大端头两端提拉的方法，对不同纤维掺量UHPC材料的轴拉力学性能进行试验，试件正面尺寸如图1所示，试件厚度为130 mm.关于试件尺寸对试验结果的影响， Nguyen等[18]研究了量测长度、截面面积、试件体积和厚度对UHPC轴心受拉力学性能试验结果的影响，试验结果表明：峰值应变、耗能等对尺寸效应比较敏感，但是尺寸效应对抗拉强度影响不大.本文所用UHPC与Nguyen等类似，尺寸效应的影响是相似的.图1 试块尺寸Fig.1 Measurement of the specimen1.2 配合比及试件制作根据前期UHPC材料性能试验结果，综合考虑其抗压强度和工作性能两项指标，确定的配合比(质量比)为：水泥∶水∶硅灰∶石英砂∶减水剂=1.00∶0.23∶0.26∶1.26∶0.03，钢纤维体积掺量为0%～5%，对应的编号为1～6，共6组试验.试验所用钢纤维长度为7 mm，等效长径比为39，表面镀黄铜的圆柱形直钢纤维，纤维抗拉强度为2 850 MPa.每组制作3个8字型受拉试件，并预留3个100 mm×100 mm×100 mm立方体受压试块.UHPC搅拌完成之后先进行坍落度试验，检验UHPC的工作性能；随后装进预先刷好脱模剂的试模中，并在振动台上振捣2 min，振动频率为50 Hz.试件成型时为水平浇筑，为模拟实际结构中钢纤维的随机取向状态，浇筑时完全按照实际施工流程进行，未对纤维取向进行专门研究.试块制作完成之后用湿布覆盖UHPC表面，室温养护36 h之后脱模.随后放进标准养护室(温度20±5 ℃，相对湿度≥95%)养护至28 d龄期取出，放置室内自然养护直至试验.1.3 试验加载装置及加载过程试验在100 kN微机控制电子万能试验机(CMT 5105)上进行.本文根据试件形状自主设计了夹具，夹具应保证几何对中，防止偏心.夹具上、下两端采用销钉与试验机相连，夹头与连接杆之间采用铰接方式连接.试验时先将上、下夹具安装就位，然后将试件放进夹具夹头之间，保证试件处于中心位置，防止加载过程中试件产生偏心；同时在试件前、后面各安装一个电子引伸计测量试件的竖向变形，取两个引伸计的平均值计算试件的竖向变形以减小可能产生的偏心影响.试验全程采用位移控制加载，加载速率为0.05 mm/min.加载装置如图2所示.图2 单轴拉伸试验加载装置Fig.2 Apparatus for the uniaxial tensile test为了反映试验过程中偏心的影响，分别用试件前后两个电子引伸计读数作应力-应变曲线，峰值荷载前试件的应力-应变曲线如图3所示.从图3中可知：试件刚开始加载阶段两个引伸计读数几乎一样，说明试件偏心很小；在试件开裂之后两者读数差值变大，但仍较小，说明这种试验方法可以使试件基本处于轴心受拉状态.με图3 峰值前两个引伸计应力-应变曲线Fig.3 Pre-peak stress-strain curvesfor two extensions1.4 试验破坏过程根据纤维掺量的不同，试件破坏过程分为3种情况：不掺纤维、纤维掺量为1%以及纤维掺量大于1%．下面分别就这3种情况说明试验破坏过程.纤维掺量为0%时，试件开始受力后，应力-应变曲线近似呈线性增长；达到峰值荷载时，承载力突然下降到零，并伴随“砰”的一声巨响，试件从变截面处断裂成上、下两截，加载过程结束.试验机仅记录到应力-应变曲线的上升段，试件呈现明显的脆性破坏特性.纤维掺量为1%时，在峰值荷载之前和不掺纤维的UHPC现象类似，应力-应变曲线近似呈线性增长；超过峰值荷载后，承载力突然下降至峰值荷载的40%～50%，并保持这个承载力不变，同时试件表面开始出现一条宏观裂缝，裂缝宽度约1 mm；随着加载过程的继续，纤维不断被拔出，并发出“哧哧”的声音，试件裂缝两侧在钢纤维的桥接作用下，荷载稳定在峰值承载力的40%～50%，一直到裂缝即将贯穿整个截面；最后由于试件变形过大，停止加载.试件在刚过峰值荷载时呈现脆性破坏趋势，但是随着加载的继续，纤维逐渐发挥作用，试件承载能力保持稳定，峰值荷载过后试件呈明显的韧性破坏特征.纤维掺量为2%～5%的试件受力和变形破坏过程较为相似，均呈现明显的韧性破坏特征，这里仅以纤维掺量为2%的试件为例进行说明.纤维掺量为2%时，在峰值荷载之前，应力-应变曲线近似呈线性增长，试件变形较小；峰值荷载之后，试件表面开始出现宏观裂缝，由于裂缝截面处纤维的桥接作用使试件承载力没有迅速下降；随着钢纤维逐渐被拔出，并发出“哧哧”的声音，试件承载力缓慢下降，但是试件变形增长较快，直至试件承载力下降至峰值荷载的30%左右或者裂缝即将贯穿整个截面时停止加载，试件呈明显的韧性破坏特征.各组试件最后的破坏状态如图4所示.从图4中裂缝的形状来看，不掺纤维以及纤维掺量较小时，试件破坏时，裂缝截面基本呈一条平整的直线；随着纤维掺量的增加裂缝逐渐变成折线状，这也从侧面反映出纤维掺量的增加极大地改善了UHPC 的受拉韧性.图4 试件最后破坏形态Fig.4 Failure mode of the uniaxial tensile test1.5 试验结果表1列出了各组试验实测的坍落度值、抗拉强度平均值、峰值拉应变平均值以及抗压强度平均值.从表1中可以看出：1)随着纤维掺量的增加，抗拉强度和峰值应变都明显提高．即纤维掺量从0%增加到5%时，抗拉强度和峰值应变分别增加79%和1 090%，纤维对抗拉强度、延性的增强效果显著.2)随着纤维掺量的增加，UHPC坍落度值逐渐降低．即纤维掺量从0%增加到5%，坍落度值仅降低18%，表明这种UHPC可以在不影响工作性能的前提下实现纤维大掺量.3)随着纤维掺量的增加，UHPC抗压强度逐渐提高，纤维掺量从0%增加到5%，抗压强度提高了31%.表1 单轴拉伸试验试验结果Tab．1 Results of the uniaxial tensile test编号纤维掺量/%坍落度/mm抗拉强度/MPa峰值应变/με抗压强度/MPa102754.484.864.954.76136100.18212705.285.255.595.37188113.6232 2635.875.735.215.60235115.51432556.286.516.306.37356122.49542477.63—7.457.54500127.3365225—8.448.578.501 619131.272 试验结果分析2.1 纤维掺量对抗拉强度影响分析根据上述试验结果，在纤维掺量-抗拉强度坐标系中绘制数据点，如图5(a)所示.由图5可见，UHPC的抗拉强度与纤维掺量之间近似呈线性关系，故采用线性关系模拟二者之间的关系.根据本文以及国内外文献[5-7]、[11]中的35组数据(文献[5-7]、[11]中钢纤维的长径比分别为：55、65、59和60)进行统计回归分析，可得抗拉强度与纤维掺量之间的关系式为：ftu=ft0(1+4.746×(1)式中：ftu为UHPC抗拉强度(MPa)；ft0为不掺纤维UHPC抗拉强度(MPa)；lf、df分别为钢纤维长度和直径；Vf为钢纤维体积掺量.拟合曲线如图5(a)所示，式(1)的计算值与试验值对比如图5(b)所示，计算值与试验值之比的平均值为0.90，变异系数为0.22.纤维体积掺量/%(a)试验值试验值/MPa(b)计算值与试验值对比图5 抗拉强度与纤维掺量之间的关系Fig.5 Relationship of the uniaxial tensile strength versus fiber content采用式(1)对本文6组试验分别计算抗拉强度，并与试验值进行对比，见表2．计算值与试验值之比的平均值为1.02，变异系数为0.05.由表2可见按照式(1)的计算结果与本文试验结果较为接近.表2 抗拉强度计算值与试验值比较Tab．2 Comparison of calculation results and test results编号试验值/MPa计算值/MPa计算值/试验值14.764.761.0025.375.441.0135.606.121.0946.376.801.0757.547.470.9968.50 8.150.962.2 峰值应变与抗拉强度的关系根据上述试验结果，在抗拉强度-峰值应变坐标系中绘制数据点，如图6(a)所示.由图6可见，UHPC的峰值应变与抗拉强度之间近似呈幂函数关系，故采用幂函数关系模拟二者之间的关系.根据本文试验数据进行统计回归分析，可得峰值应变与抗拉强度的关系式如下：εtp=(3.01×(2)式中：εtp表示峰值应变；ftu表示抗拉强度(MPa).拟合曲线如图6(a)所示，式(2)计算值与试验值对比如图6(b)所示.峰值应变计算值与试验值之比的平均值为1.00，变异系数为0.28.抗拉强度/MPa(a)试验值试验值ε/10-6 (b)计算值与试验值对比图6 峰值应变与抗拉强度之间的关系Fig.6 Relationship between the peak tensile strain and tensile strength2.3 各组试件的受拉韧性图7所示为各组试验的平均应力-应变曲线(应变值固定，取每组3个试件应力平均值得到).从曲线中可以看出：随着纤维掺量的增加，UHPC抗拉强度逐渐增加，应力-应变曲线下包围的面积逐渐增大，表明UHPC抗拉韧性增大，试件由脆性破坏转化为韧性破坏.高丹盈等[19]建议韧性的大小可以从应力-应变曲线达到最大荷载以前的面积反映，或者从达到某一规定的挠度值以前的面积求得，这个挠度值取决于使用中允许的开裂程度.《混凝土结构设计规范》[20]中规定，在正常使用极限状态下，一般受弯构件的裂缝宽度限值为0.2 mm.本次试验量测标距为80 mm，对应应变为0.25×10-2，本文以此为依据计算各组试件平均应力-应变曲线下包围的面积，分析纤维掺量对UHPC受拉韧性的影响，计算结果如图8所示.ε/%图7 各组试验平均应力-应变曲线Fig.7 Average curves of the uniaxialtensile test纤维掺量/%图8 各组试验韧性分析Fig.8 Toughness analysis of the uniaxial tensile test从图8中可以看出：随着纤维掺量的增加，应力-应变曲线下包围的面积逐渐增大，即试件的受拉韧性逐渐增大.其中纤维掺量为0%时试验没有得到曲线下降段，所以计算面积与实际面积相比较小；纤维掺量从1%逐渐增加到5%，曲线包围面积的增长率分别为134%、14%、20%和14%.3 单轴受拉本构模型本文采用在峰值点连续的两个方程分别描述受拉应力-应变曲线的上升段和下降段，以第5组试验为例分析试件上升段和下降段曲线形状.图9为第5组试件归一化的平均应力-应变全曲线.试验上升段曲线向下凸，是因为试件和仪器之间的空隙，理论上试验曲线应是向上凸，所以本文采用如图所示的曲线形式进行模拟，图中粗实线为拟合曲线，细实线为试验曲线，在分析和比较之后，采用下列方程分别表示上升段和下降段：(3)式中：,εtp表示峰值应变；ftu表示抗拉强度.x(a)上升段曲线x(b)下降段曲线图9 第5组归一化平均应力-应变曲线Fig.9 Normalized average stress-strain curve of the 5th group3.1 升段方程系数的确定由式(3)的第1式，求导得:(4)上升段满足下列边界条件：1)曲线通过原点，即x=0时，y=0；2)曲线在原点的斜率等于初始弹性模量，即;3)曲线通过峰值点且有极大值，即x=1时，y=1，同时满足由上述4个边界条件求得：，B=A-1,式中：Ec、E0分别表示初始弹性模量和峰值点割线模量，根据试验数据得：.604所以上升段表达式为：(5)3.2 降段方程系数的确定由式(3)的第2式，求导得：(6)下降段方程自然满足如下边界条件：x=1时，y=1，x→∞时，y→0，→0考虑到与普通混凝土拉伸应力-应变曲线方程的协调问题，对于钢纤维混凝土，参数β参考过镇海[21]研究结果取1.7.参数α是与UHPC基体性能和钢纤维掺量相关的参数，由于没有UHPC材料相关的经验值可供参考，本文通过不同α取值下的曲线与试验平均应力-应变曲线对比确定.图10为α=0.025时拟合曲线与试验第1～6组归一化平均应力-应变曲线对比图，粗实线为拟合曲线，细实线为试验归一化的平均应力-应变曲线.第1组为素混凝土组，由于试验机刚度不足，未能测得应力-应变曲线的下降段；第2组纤维掺量为1%，由于试验机刚度不足以及试验加载速率较大，峰值过后荷载突然下降，没有测得下降段初始阶段；纤维掺量超过1%后可以测得完整的应力-应变曲线.从图中对比曲线可见，α=0.025时拟合曲线与试验曲线吻合程度较高.3.3 本构方程综上所述，UHPC单轴受拉本构关系如下：(7)x图10 各组本构曲线拟合Fig.10 Fitting curves of the constitutive curves4 结论1)单轴拉伸试验结果表明：在保证工作性能的前提下，UHPC纤维掺量可以达到5%，坍落度值为225 mm，随着钢纤维掺量的增加，UHPC的抗拉强度、峰值应变以及韧性都得到提高.2)依据相关试验数据建立了UHPC抗拉强度与纤维掺量、峰值应变与抗拉强度之间的关系，并分析了纤维掺量对受拉韧性的影响.3)根据试验结果采用分段函数的形式建立了UHPC单轴受拉本构关系.参考文献【相关文献】[1] 何峰，黄政宇. 200～300 MPa活性粉末混凝土(RPC)的配制技术研究[J]. 混凝土与水泥制品，2000(4)：3-7.HE F, HUANG Z Y. 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UHPC直拉试验方法与本构关系研究
UHPC直拉试验方法与本构关系研究杨简;李洋;陈宝春;徐港;黄卿维【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2024(38)6【摘要】超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)单轴拉伸(直拉)试验是分析UHPC抗拉性能和直拉本构关系的基础性试验,经过对其试件形状与尺寸的优化,试验成功率已得到了较大提升。
但由于试件连接方式和局部加强方式的差异,各机构试验成功率参差不齐。
为进一步保证直拉试验成功率,采用试验研究和数值模拟的方法系统分析了常见的四种试件连接方式和三种试件局部加强方式对试验成功率的影响,比选出最优试验方法。
结果表明:面内夹持装置具有连接可靠、操作简单的优点,适合推广。
但夹具的尺寸加工误差或微变形可能导致其与试件的接触面变窄、加剧夹持引发的试件应力集中,致使主裂纹位于测距范围之外;试件与夹具的接触区域进行柔性加强(粘贴碳纤维布)和刚性加强(粘贴铝片)均能有效解决上述问题,提高试验成功率。
此外,采用比选的直拉试验方法,探究了钢纤维长径比和体积率对UHPC直拉损伤本构关系的影响。
通过声发射(Acoustic emission, AE)监测探究了UHPC在直拉荷载作用下的损伤演化规律,利用声发射参数(累积计数比)构建损伤因子,得到了考虑钢纤维影响的UHPC直拉损伤本构关系。
【总页数】9页(P153-161)【作者】杨简;李洋;陈宝春;徐港;黄卿维【作者单位】防灾减灾湖北省重点实验室;三峡大学土木与建筑学院;福建工程学院土木工程学院;福州大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU528.58【相关文献】1.UHPC单轴受压力学性能及本构关系研究2.用于金属材料单轴本构关系估算的长条形试样小冲杆试验方法研究3.不同混凝土本构关系在钢管UHPC结构中的应用研究4.配筋UHPC自约束收缩应力试验研究与计算方法5.超低温作用下UHPC受弯力学行为及其本构关系因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
uhpc检测标准
uhpc检测标准超高性能计算（UHPC）是一种新型的混凝土材料，具有高强度、高耐久性和优异的工作性能。
为了确保UHPC的质量，需要进行一系列的质量检测。
本文将介绍UHPC的检测标准和相关参考内容，以帮助读者更好地了解UHPC的检测方法和要求。
1. 抗压强度测试抗压强度是评价混凝土材料质量的重要指标之一，也是UHPC 的核心性能指标。
常见的UHPC抗压强度测试标准包括GB/T 50081-2002《混凝土力学性能试验方法标准》和ASTMC39/C39M-18a《Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens》。
此外，还可以参考国际放射性核素标准组织（IRSN）的技术规范T 201-07《Ultra high performance concrete for prestressed applications》，其中有关UHPC抗压强度测试的要求和方法。
2. 抗拉强度测试与抗压强度类似，抗拉强度是评价混凝土材料性能的重要指标之一。
通常采用拉伸试验测定混凝土的抗拉强度。
常用的UHPC抗拉强度测试标准包括GB/T 50081-2002和ASTMC496/C496M-17a《Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens》。
此外，还可以参考法国规范NF EN 12390-6:2020《Testing hardened concrete Part 6: Tensile splitting strength of test specimens》。
3. 自流平性测试UHPC具有良好的自流平性能，可以流动到较小的空隙中，并通过自重充实。
自流平性测试可以通过测量混凝土物料在倾斜平面上的流动性能来评估。
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附录 A
（规范性附录）
抗拉性能试验方法
A.1 范围
本试验方法适用于超高性能混凝土的单轴拉伸抗拉性能试验，以衡量超高性能混凝土的抗拉强度及拉伸变形行为。
A.2 试件尺寸和数量
A.2.1抗拉性能试件尺寸如图A.1所示，抗拉性能试件厚度分为30mm和100mm两种，厚度为30mm的试件为标准试件，厚度为100mm的试件为非标准试件。
A.2.2设计单位或供需双方可根据需要选择抗拉性能试验试件的厚度，不同厚度抗拉性能试验试件的测试结果在进行合格评定时不考虑尺寸效应。
A.2.3每组试件数量为6个。
图A.1 抗拉性能试件尺寸示意图
A.3 试验仪器
A.3.1拉力试验机应符合下列规定：
a）试件破坏荷载宜大于拉力试验机全量程的20%且宜小于拉力试验机全量程的80%；
b）示值相对误差应为±1%；
c）应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷；
d）其拉伸间距不应小于800mm~1000mm；
e）其他要求应符合现行国家标准《液压式万能试验机》GB/T3159和《试验机通用技术要求》GB/T2611中的有关规定。
A.3.2用于微变形测量的仪器装置应符合下列规定：
a）用于微变形测量的仪器宜采用电阻应变片测长仪或位移传感器，也可采用激光测长
仪、引伸仪等。
采用位移传感器时应备有微变形测量固定架，试件的变形通过微变形测量固定架传递到位移传感器。
采用电阻应变片或位移传感器测量试件变形时，应备有数据自动采集系统，条件许可时，可采用荷载和位移数据同步采集系统。
b）当采用位移传感器时，其测量精度应为±0.001mm；当采用电阻应变片、激光测长仪或引伸仪时，其测量精度应为±0.001%。
c）微变形测量仪的标距宜为150mm。
A.4 试验步骤
A.4.1按本标准第7章规定制作试件。
每个试件在进行抗拉性能试验时，应同时测试弹性极限抗拉强度、弹性极限拉应变、抗拉弹性模量、抗拉强度、抗拉应变5个参数，以6个试件为一组。
A.4.2到达试验龄期前，将试件从养护室取出，待表面水分干燥后，将试件放置于试验机上下夹具中，保证上下夹具连接件与混凝土试件的中轴线一致并对中。
在试件弧形段与夹具接触部位放置0.5mm~1mm厚的橡胶垫片。
将试件上端与试验机上夹头固定，升降拉力试验机至合适高度，调整试件方向，将试件下端固定。
A.4.3当采用位移传感器测量变形时，应将位移传感器固定在变形测量架，并由标距定位杆进行定位，然后将变形测量架通过紧固螺钉固定在试件中部。
当采用电阻应变片测量变形时，在试件从养护室取出后，应尽快在试件的两侧中间部位用电吹风吹干表面，然后用502胶粘贴电阻应变片。
从试件取出至试验完毕，不宜超过4h。
应提前做好变形测量的准备工作。
A.4.4开动试验机进行预拉，预拉荷载相当于破坏荷载的15%~20%。
预拉时，应测读应变值，计算偏心率，计算方法参考GB/T 50081的轴向拉伸试验方法。
当试块偏心率大于15%时，应对试块重新进行对中调整。
A.4.5预拉完毕后，应重新调整测量仪器，进行正式测试。
拉伸试验时，对试件进行连续、均匀加荷，宜采用位移控制加荷，加荷速率宜控制在0.2mm/min。
当采用位移传感器测量变形时，试件测量标距内的变形应由数据采集系统自动记录，绘制荷载~位移曲线。
A.4.6当满足下述条件之一时，应终止加载，停止试验：
a）残余抗拉强度低于抗拉强度的30%时；
b）试件的拉应变大于10000με时；
c）拉断。
A.5 结果计算及确定
A.5.1弹性极限点
在结果计算前，首先应确定抗拉弹性极限点。
在位移传感器和数据采集系统绘制的荷载-位移曲线或应变片记录的荷载-应变曲线中，由线性段转为非线性段的点作为弹性极限点。
当弹性极限点不明显时，取200με对应的曲线上的点作为弹性极限点。
A.5.2 弹性极限抗拉强度应按式A.1计算：
(1)
式中：f te——弹性极限抗拉强度，计算结果精确至0.1 MPa；
F te——弹性极限荷载，N；取弹性极限点处的荷载；
A——抗拉试件中部截面积（mm2）；
A.5.3弹性极限拉应变应按式A.2计算：
（A.2）
式中：μte——弹性极限拉应变，计算结果精确至1×10-6；
l tu——弹性极限点处变形（mm）；
L——测试标距（mm）；
当采用应变片测量时，弹性极限拉应变可由应变片记录的荷载-应变曲线直接获取。
A.5.4抗拉弹性模量应按式A.3计算：
（A.3）
式中：E te——抗拉弹性模量，计算结果精确至100MPa；
f te——弹性极限抗拉强度（MPa）；
μte——弹性极限拉应变（×10-6）。
A.5.5抗拉强度应按式A.4计算：
（A.4）
式中：f t u——抗拉强度，计算结果精确至0.1MPa；
F max——抗拉试验加荷过程中的最大荷载，N；
A——抗拉试件中部截面积（mm2）。
A.5.6抗拉应变应按式A.5计算：
（A.5）
式中：μtu——抗拉应变，计算结果精确至1×10-6；
l tu——最大拉应力处变形（mm）；取荷载-变形曲线中最大拉应力处的试件变形；
L——测试标距（mm）；
当采用应变片测量时，抗拉应变可由应变片记录的荷载-应变曲线直接获取。
A.5.7试验结果的处理
试件开裂位置位于标距内试件为有效拉伸试件。
弹性极限抗拉强度、弹性极限拉应变、抗拉弹性模量、抗拉强度、抗拉应变以有效拉伸试件测试值的平均值作为试验结果。
当有效拉伸试件数量少于3个时，该组试件无效。