1. 研究目的与意义（文献综述）

进入21世纪后，社会经济和科技高速发展，超高层、大跨度和高耐久三个方向已成为工程结构的风向标，这对混凝土的各项性能提出了新的要求。由于普通混凝土自重大、抗拉强度低、抗裂性差和收缩变形大等缺点，使其不能迎合社会发展的需求；同时，对于低强度的混凝土，为达相同效果时用量大，极大加剧对自然资源和能源的消耗，产生大量废气和粉尘，不符合绿色发展的理念^[1]。相对于普通混凝土而言，超高性能混凝土（ultra-high performanceconcrete，简称uhpc）的突出特点是从混凝土和钢的两方面提高钢纤维在混凝土中利用的效率，可显著改善传统钢筋混凝土的不足，是一种节材、节能、低碳的新型建筑材料，以超高的强度、韧性和耐久性为特征，成为实现水泥基材料性能大跨越的新体系^[2,3,4]。

常规uhpc的制备存在原材料成本高，拌合物粘度大，搅拌困难，不宜泵送，高温蒸汽养护困难，常温养护收缩徐变大，生产uhpc需要较大的能耗、较高的投入等方面的缺点。而含粗骨料超高性能混凝土由于粗骨料的掺入，相对prc材料成本低廉，成型、养护过程技术要求低、耗能小，具有更高的弹性模量和抗收缩开裂能力^[5,6]。因此，研究发展面向实际工程应用的uhpc具有很大的工程应用价值及必要性，其中含粗骨料uhpc近些年来成为国内外研究热点。

2005～2011年德国研究协会（dfg）设立了“可持续发展的超高性能混凝土建筑（sustainable buildingwith uhpc）”重点项目^[7]。2009年在法国马赛举行的超高性能纤维增强混凝土（ultra-high performancefiber reinforced concrete，uhpfrc）国际会议上，与会专家认为因uhpfrc低碳环保且性能优异，可以用来建造低碳混凝土结构，在未来必将得到大力发展^[1,8]。日本59层两塔是第一次使用抗压强度达150mpa的超高性能混凝土的工程应用^[9]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

试验材料：湖北华新堡垒牌p·o 42.5普通硅酸盐水泥，硅灰，Ⅰ级粉煤灰，矿粉，石英粉，长沙环宇石英砂有限公司石英砂，包含粗粒径砂（1.25-0.63mm）、中粒径砂（0.63-0.315mm）和细粒径砂（0.315-0.16mm）三个粒级，河砂，级配良好的碎石，镀铜钢纤维，高效减水剂等。

试验内容：使用硅灰作为最细矿物掺和物；粉煤灰、矿粉替代部分水泥以减少高效减水剂用量；石英砂、石英粉作细骨料，试制出抗压强度150mpa级常规uhpc；填充碎石作粗骨料，调整配比，制出抗压强度120mpa级含粗骨料免蒸养uhpc。并对超高性能混凝土进行力学性能研究，主要有抗压强度，抗折强度，弯曲韧性和弹性模量试验。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照材料设计方案，对各配合比uhpc试件进行成型及养护。

第8－11周：对各配合比uhpc试件进行各项性能测试（抗压、抗折、弯曲韧性、弹性模量等），龄期3d、7d、28d。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陈宝春, 季韬, 黄卿维, 吴怀中, 丁庆军, 詹颖雯. 超高性能混凝土研究综述[j]. 建筑科学与工程学报, 2014, 31(03): 1-24.

[2] j doo-yeol yoo, nemkumar banthia. mechanicalproperties of ultra- high- performance fiber-reinforced concrete: a review [j].cement and concrete composites,2016, 73：267-280

[3] 杨松霖, 刁波. 超高性能钢纤维混凝土力学性能[j]. 交通运输工程学报, 2011, 11(02).