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超高性能混凝土的设计理论是大堆积密度理论(densified particle packing)，其组成材料不同粒径颗粒以比例形成紧密堆积，即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。早在1931年，Andressen就建立了大堆积密度理论的数学模型。然而，直到上世纪七十年代末，在减水剂技术与产品性能大幅度提高的基础上，采用该模型设计配制的代超高性能混凝土才在丹麦奥尔堡Cement og Beton Laboratiet(水泥与混凝土试验室)诞生，称作CRC(Compact Reinforced Comite，密实增强复合材料)。





通过单独设计恒温装置，测定UHPC试件在热养护过程中的收缩变化情况，掌握其在热养护过程中内部变形发展的特点，并对热养护之后UHPC试件的干燥收缩进行测定。研究结果表明:UHPC的热膨胀系数为11.76με/°C.，当温度达到90°C时，膨胀值，为900με。当热养护温度达50°C，基体内部水化反应开始加剧，UHPC产生较明显的收缩，温度接近70°C时，收缩率突然增加，当热养护10h后收缩趋于稳定。UHPC热养护过后的干燥收缩值在龄期18d时趋于稳定。另外，试件尺寸的大小也是影响UHPC收缩率的原因之一，大试件的收缩率要大于小试件（由钢纤维长度影响，小试件内钢纤维由于体积小，未能均匀分布）。





一般不采用单一的混凝土坍落度值来评价高性能混凝土的工作性。从理论上讲，UHPC超可隆，高性能混凝土的流变性仍近似于宾汉流体，可以用屈服剪切应力和塑性黏度两个参数来表达其流变特性。在实际工程中，采用变形能力和变形速度两个指标来综合反映高性能混凝土的工作性更为合理。基于这种理论基础，许多学者提出了一些评价高性能混凝土工作性的方法，Texas大学的Eric P. Koehler对世界范围内使用的工作性测试方法进行了汇总，一共列出了61种测试方法，其中用于混凝土工作性测试方法有46种，自密实混凝土测试方法有8种，砂浆和净浆测试方法有7种。





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