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T／CECS864-2021 超高性能混凝土试验方法标准及条文说明.pdf

研究表明，超高性能混凝土需要搅拌一定的时间才能将初期 觉拌过程中包裹在胶凝材料中的水分释放出来，通常需要3min~ 5min甚至更长的时间拌合物才初步具有流动性。建议在浆体具 有较好的流动性后再加入钢纤维，以利于钢纤维分散。如将钢纤 维直接与粉料十拌后再加入液体原材料，则会大天增加搅拌难度 和搅拌时间。 不同的超高性能混凝土产品，其搅拌方式有具体的要求。本 标准只是给出了推荐的搅拌方式，在实际搅拌时，根据产品特点 对搅拌方式做相应的调整。

3.3试件的成型及养护

3.3.1本条规定了超高性能混凝土成型过程中的相关要求。超 高性能混凝土通常具有较好的流动性，扩展度一般在650mm以 上，可实现自密实浇筑，因此对于扩展度大于650mm的超高性 能混凝土，宜一次浇筑完成，浇筑时从单侧浇筑，保持单侧流 动，减小纤维取向性的影响。当然也有部分超高性能混凝土由于 持殊工况要求，不需要太高的流行性，因此对于扩展度小于 650mm的超高性能混凝土建议分层浇筑，浇筑完后适当敲击试 模以提高成型密实度。对于浇筑完成后是否需要振动台振动密 实，排除内部微小气泡普通砂浆锚杆及锚筋桩施工工艺措施，可根据产品需求决定。但由于钢纤维的 存在，超高性能混凝土成型过程中不得进行插捣，以防破坏体系 的均匀性。 3.3.2超高性能混凝土标准养护方法可参考普通混凝土标准养

3.3.2超高性能混凝土标准养护方法可参考普通混凝土

护方法。超高性能混凝土的养护龄期无特殊情况下应定为28d， 研究表明超高性能混凝土的7d抗压强度可到28d抗压强度的 85%以上，28d后强度增长极为缓慢，国内外研究与工程应用对 于超高性能混凝土强度高低也通常采用28d龄期进行衡量。对于 确实有特殊要求的，可根据设计龄期或实际需求进行调整。 3.3.3超高性能混凝土热养护应优先采用与实际生产或施工相

3.3.3超高性能混凝土热养护应优先采用与实际生产

一致的热养护方式，主要考虑到热养护温度、时间对超高性能混 疑土的诸多性能，尤其是力学性能的发展有较大的影响。如不具 备条件，可采用标准蒸汽养护方式。目前相对采用较多的蒸汽养 泸温度为90℃，养护时间为48h，升温降温速率根据现行标准要 求不应大于15℃/h。本标准将其作为标准蒸汽养护方式，可用 于不同超高性能混凝土产品在同一热养护条件下的性能对比

3.4.1本条规定了超高性能混凝土拌合物性能的试验或检测报 告应包括的内容

条规定了超高性能混凝土拌合 物性能的试验或检测报 的内容。 条规定了超高性能混凝土物理力学性能、长期性能和 的试验或检测报告应包括的内容。

3.4.2本条规定了超高性能混凝士物理力学性能、十

耐久性能的试验或检测报告应包括的内容

4.1珊落度及落度经时损失试验

扩展度及扩展度经时损失试验

4. 6. 1~4. 6. 5

5.1.1本方法适用于超高性能混凝土立方体抗压强度试验

5.1.1本方法适用于超高性能混凝土立方体抗压强度试验 5.1.2本条规定了超高性能混凝土抗压强度试验的试件尺寸和 数量。

表1国内外标准中超高性能混凝士抗压强度试件尺寸

5.1.3本条规定了超高性能混凝土抗压强度试验所需的仪

表2超高性能混凝土单个试件强度值与平均值的偏差情况超过平均值目标偏差试件28d抗压强度单块试件测值（MPa）平均值的试件个数组别(MPa)IIVVVI5%10%15%1130140.4120.4107.6122.4116.4122.9202137.2142131.2123.2130.8124131.43003131.2128118.8127.6120.8114123.42004111.6139.2148.8118128.4130.8129.520510296.810898103.2100.8101.5100692.8106100.8110108.4100103.0300105.6128127.6123.6130128.4123.910130.8118126.4121.6118116.4121.9009149.2149.2138.8147.2156.8144.8147.720010123.2119.2117.2116.4108.8128.4118.920011138.8128.8138.4122137.2138133. 910012135.6152152.4163.2166160154. 91013132.1123.3131.5118.3123.7125.7125.810014142.5135.9140.6138.7145.1137140.000015108.4129.2126.2113.2127.6124121.441016129.6122.4137.2138.4133131.2132.0100从表2的试验结果来看：16组超高性能混凝土试件中，有5组超高性能混凝土单块强度值与平均值偏差超过5%的试件个数达到3个或3个以上，所有组别超高性能混凝土单块强度值与平均值偏差超过10%的试件个数均在2个或2个以下，没有一组超高性能混凝土的单块强度值与平均值偏差会超过15%。因此对于UHPC，5%的偏差要求过于严格，15%的偏差要求过于宽松，取10%的偏差要求较为合适。: 107:

2关于试件数量 这里对比了两种试件数量的强度确定方案，分别为3个试件 方案和6个试件方案，并给出了按两种方案计算的抗压强度确定 结果，见表3。 3个试件方案抗压强度确定步骤： ①取3个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值； ②3个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差 直超过中间值的10%时，则把最大及最小值一并舍除，取中间 直作为该组试件的抗压强度值； ③如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15% 则该组试件的试验结果无效。 6个试件方案抗压强度确定步骤： ①取6个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值； ②6个测值中的如有一个或两个与平均值相差超高10%时 则把偏差超高10%的试件测值去除，取剩余试件测值的平均值 作为该组试件的强度值： ③6个测值中的如有3个或3个以上与平均值相差超高 10%时，则该组试件的试验结果无效

表33个试件方案和6个试件方案抗压强度确定结果对比表

从表3的对比结果来看，3个试件方案与6个试件方案确定 的抗压强度结果在极端情况下可相差10MPa以上。由于抗压强 度是超高性能混凝土的重要力学性能指标。本标准编制时更倾向 于采用6个试件的抗压强度确定方法，提高抗压强度测试结果的 准确性。

5.2轴心抗压强度试验

5.2.15.2.5超高性能混凝土轴心抗压强度的试验方法参照了 现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的有关规定。 超高性能混凝土中不存在大粒径粗骨料，体系较为均匀，因 比本标准规定超高性能混凝土的轴心抗压强度试验统一采用尺寸 较小的100mm×100mm×300mm的棱柱体试件，

5.3静力受压弹性模量试验

1~5.3.5超高性能混凝土静力受压弹性模量的试验方法参

5.3.1~5.3.5超高性能混凝土静力受压弹性模量的

照了现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的有关规定。 超高性能混凝土中不存在大粒径粗骨料，体系较为均匀，因 比本标准规定超高性能混凝土的静力受压弹性模量试验统一采用 尺寸较小的100mm×100mmX300mm的棱柱体试件。

5.5抗弯强度与弯曲韧性试验

5.5.1超高性能混凝土抗弯强度与弯曲韧性的试验方法总体参

超高性能混凝土由于本身基体强度较高并加入了大量增强纤 其抗弯强度及弯曲韧性都要远优于普通混凝土。单独测试抗 强度无法全面反映超高性能混凝土抗弯性能优越性，因此建议 弯强度与弯曲韧性试验同时进行

5.5.2超高性能混凝土中通常采用微细钢纤维，纤维

5.5.7本标准采用弯曲韧性指数I5、I10、I20表征超高性能混 土的弯曲韧性，弯曲韧性指数与其他弯曲韧性表征参数相比具 有如下优点：

5.5.8目前在工业地坪和喷射混凝土衬砌中，常用到“弯曲

5.6.2本条规定了超高性能混凝土抗拉性能的试件尺寸和试件

国内外超高性能混凝土抗拉性能试验尚未有一个统一的试件 尺寸和试验方法。现行国家标准中的轴向拉伸试验试件分为外夹 式、内理式和粘贴式三类。其中外夹式试件通过优化夹头形式， 粘贴铝片或放置衬垫等形式，大大降低了夹具与试件表面接触产 生的应力集中带来的影响，成为较为主流的抗拉试件形式。然而 国标中外夹式试件体积大，增大了断裂在端部的概率，用于测试 抗拉强度尚可，但无法有效表征超高性能混凝土的拉伸变形 行为。 目前国内外各类超高性能混凝土抗拉性能试验方法中影响力 较大的是瑞士工程师与建筑师协会（SIA）标准《超高性能混凝

同厚度超高性能混凝土抗拉试件的抗

从不同厚度UHPC抗拉强度试验结果来看： 厚度30mm小试件的抗拉强度并未像如预期那样一定比厚 度100mm大试件高，但确实小试件抗拉强度大于大试件抗拉强 度的概率更高，两者的偏值基本在1.5MPa以内。 虽然两种尺寸试件在抗拉强度没有显著区别，但在拉伸变形

5.6.3本条规定了超高性能混凝土抗拉性能试验的试验设备

变硬化特性的超高性能混凝土试件的

终止条件三：试件拉断。 试件如果脆性较大，直接拉断则可终止试验。

5.7劈裂抗拉强度试验

5.9超高性能混凝土与钢筋的握裹强度试验

12.15.12.4近年来超高性能混凝土以其较好的抗冲磨性及 越的综合性能在水工混凝土中得到了应用。本标准选择了《水

5.13硬化超高性能混凝士密度试验

6 长期性能和耐久性能试验

6.2.1~6.2.6超高性能混凝土干燥收缩试验方法参照了

6.3.2自然养护的超高性能混凝土轴心抗压强度通

100MPa以上，对于热养护的超高性能混凝土，轴心抗压强度最 高可达180MPa。由于加载时要求徐变应力为棱柱体抗压强度的 40%，因此需要施加的荷载可达400kN～720kN，原标准中工作 荷载范围为180kN～500kN的规定不再适用，本标准建议采用 最大工作荷载为1000kN的液压式徐变仪，采用弹簧式徐变仪 时，其工作荷载范围应满足超高性能混凝土试件的加荷要求。

6.4抗氯离子渗透性能试验

1～6.4.2超高性能混凝土抗氯离子渗透性能试验方法参照 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T

热力管线工程暗挖施工组织设计法国标准中关于UHPFRC的耐久性

6.4.6按照国家标准中电压60V、通电时间为96小时的试验参

表8不同氯离子扩散系数混凝土试件氯离子渗透深度反推计算结果

混凝土材料的氯离子扩散系数DRCM是材料的固有参数，在 DRCM不变的情况下，从式（1）可以看出，影响测试精度的参数 X取决于施加的电压、试验持续时间以及试件厚度。渗透深度 与电压、通电时间正相关，与试件厚度负相关。因此对于同一种 材料，施加更高的电压、持续更长的试验时间以及减小试件厚度 都可以得到更大的渗透深度。表9给出了调整试验参数对渗透深 度和氯离子扩散系数测试结果的影响

9调整试验参数对测试结果的影响

从表9可以看出： 对通电电压U、持续时间t、试件厚度L中的一个或多个试 验参数进行优化调整后，实测氯离子渗透深度增加，可有效减小 测量误差，计算得到的氯离子扩散系数与调整参数前基本一致， 扁差在误差范围内。 综合各方面的因素考虑，本标准对初始电流I<2.5mA的情 况，建议将施加的电压调整至90V，试验持续时间增加到168h。 6.4.8超高性能混凝土的氯离子渗透系数较低，三个结果中的 最大值或最小值很容易与中间值偏差超高中间值的15%，这里 根据氯离子渗透系数平均值的范围，对最终测定值的确定方法进 行了调整。

住房城乡建设部 城市黑臭水体整治—排水口、管道及检查井治理技术指南（试行）国标准中关于UHPFRC的耐久性要

6.5.2超高性能混凝土由于具有高致密性，气体渗透率较低 试验过程中需要较高的气体压力，如果采用较大尺寸的试件会增 加带来装置气密性和安全性问题的风险。本标准规定采用尺寸较 小的直径100mm，高50mm的圆饼状试件。当能保证装置的安 全性时，也可采用直径150mm，高50mm的圆饼状试件，使本 测试方法在试件尺寸上与普通混凝土具有可比性。 6.5.5超高性能混凝土由于水胶比大幅降低，加上硅灰等超细 掺合料的使用，其密实性极高，现有的试验参数下，透过超高性 能混凝土的气体流量极小，检测效率降低，甚至超出皂膜流量计 测试量程。因此将该试验方法用于超高性能混凝土时应对试验参 数进行调整，主要是将进气嘴的压力调大，初始值由0.15MPa 增加到0.70MPa，后续压力由0.20MPa、0.30MPa、0.40MPa 分别增加到0.80MPa、0.90MPa、1.00MPa。同时由于气体流 量的减小，从进气嘴一个压力调整到另一个压力时所需的时间也 增大，皂膜流量计测试的时间也变长。因此规定每隔30min使 用皂膜流量计测量一次渗透单元出气嘴的气体流量，待前后两次 测量流量误差小于1%时记录此时的气体流量。由于进气嘴压力 较大，渗透单元中用于保证试件侧边气密性的气囊的气压要求达 到1.5MPa。