1．目的及意义

1.目的及意义

随着科学技术的发展，混凝土强度等级一直在不断地提高，高强和超高强混凝土(60MPa~140MPa)已经成功地应用于结构工程中。但仍存在抗弯抗拉强度不高等问题。针对这些问题，1993年，法国Bouygues公司Richard等人率先研制出一种新的超高性能的水泥基复合材料─活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete, RPC)。RPC问世的时间不长，但因其具有良好的力学性能和优异的耐久性，在短短的几年内，它就已经在工程建设领域里获得了应用。毫无疑问，RPC作为一类新型混凝土材料，具有广阔的应用前景。RPC为避免知识产权纠纷，如今改称“超高性能混凝土”(Ultra-High Performance Concrete UHPC)。

超高性能混凝土作为一种新型水泥基材料，具有强度高，耐久性优异的特点。超高性能混凝土有很多优点:超高性能混凝土的抗压强度高于150MPa，约为传统混凝土的3倍以上。超高性能混凝土具有优异的韧性和断裂能，相比于高性能混凝土，其韧性提高300倍以上。这一特点使超高性能混凝土与金属韧性相当，如此一来，面对超载环境和地震等非正常环境，超高性能混凝土具有优异的结构可靠性。同时超高性能混凝土还具有优异的耐久性能，可大幅度提高混凝土结构的使用寿命，减少混凝土结构的维修费用。超高性能混凝土几乎是不渗透性的，且具有优异的耐磨性能延长了使用寿命。

但是大量研究结果和工程应用表明，超高性能混凝土仍存在许多急需解决的问题。超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料用量高，并掺入大量石英砂，石英粉，导致混凝土成本较高，自重大，使它在桥梁结构中难以广泛推广应用。同时UHPC收缩大，易开裂，影响桥梁使用寿命。本文研究的轻质超高性能混凝土（LUHPC）是基于超高性能混凝土（UHPC）和轻骨料混凝土（LWAC）的基础上发展而来的一种新型超高性能混凝土。轻质超高性能混凝土的提出是为了解决普通UHPC和轻集料混凝土存在的问题，综合两者的优势，制备出适用于高层建筑承重结构、大跨度桥梁、桥面铺装结构的优质混凝土。本课题依托国家“十三五”子课题项目“超高层泵送特种混凝土的设计、制备与施工技术”（编号2017YFB0310105-02），研究轻集料性质和膨胀剂对超高性能混凝土力学性能及体积稳定性的影响规律，通过轻集料内养护及膨胀剂微膨胀的协同作用解决UHPC收缩大的问题。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 基本内容

1、研究高强细轻集料的破碎等级、级配、粒型、粒径、吸水率等等对超高性能混凝土表观密度、力学性能、体积稳定性能的影响规律，探明轻集料内养护作用的减缩效应；

2、系统研究陶砂内养护和膨胀剂协同作用下不同类型膨胀组分（钙矾石、氧化镁、氧化钙）的补偿收缩机理，提出轻质超高性能混凝土中膨胀组分补偿收缩与胶凝材料水化产生的强度协同匹配设计方法，制备出适用于轻质超高性能混凝土应用的复合高效膨胀剂；

4、通过化学结合水、水化热等测试手段，研究轻质超高性能混凝土的水化进程与水化放热特点，利用SEM、XRD等测试手段，研究轻质超高性能混凝土的水化产物组成与微观形貌特征。

2.2 研究目标

1、掌握轻质超高性能混凝土的配合比优化与制备技术；