《超高性能混凝土制備與應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》

ICS91.100.30

CCSQ13

T/TMAC

團體標準

T/TMAC×××—202X

超高性能混凝土制備與應(yīng)用技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforpreparationandapplicationofultrahighperformance

concrete

（征求意見稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實施

中國技術(shù)市場協(xié)會發(fā)布

T/TMACXXX—202X

1總則

1.0.1為促進超高性能混凝土（UHPC）在工程中的應(yīng)用，做到技術(shù)先進、安全

可靠、耐久使用、經(jīng)濟合理，制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于UHPC材料的制備及新建結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工與驗收。

1.0.3超高性能混凝土制備與應(yīng)用技術(shù)規(guī)范用UHPC材料技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)設(shè)計、

施工、檢驗與驗收除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標準的

規(guī)定。

1

T/TMACXXX—202X

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1超高性能混凝土ultra-highperformanceconcrete(UHPC)

由水泥、礦物摻合料、細集料、鋼纖維和減水劑等材料加水拌和，經(jīng)凝結(jié)硬

化后形成的一種具有高強度、高韌性、高耐久性的水泥基復(fù)合材料，簡稱UHPC。

2.1.2含粗骨料的超高性能混凝土ultra-highperformanceConcretewithcoarse

aggregate（UCA）

通過在UHPC體系中摻入5～10mm粗骨料配制而成，簡稱UCA。

2.1.3干混料drymix

由水泥、礦物摻合料、細集料和/或鋼纖維以及根據(jù)性能確定的其他組份，

按顆粒級配和規(guī)定性能要求，在專業(yè)生產(chǎn)廠經(jīng)計量、混合而成的混合物，在使用

地點按規(guī)定比例加水或配套組份拌和使用。

2.1.4纖維體積率steelfibervolumefraction

纖維所占超高性能混凝土的體積百分比。

2.1.5彈性極限抗拉強度elasticlimittensilestrength

單軸拉伸試樣達到彈性極限時對應(yīng)的拉應(yīng)力，即由線彈性轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性時轉(zhuǎn)

折點所對應(yīng)的拉應(yīng)力，也稱為初裂抗拉強度。

2.1.6極限抗拉強度elasticlimittensilestrength

單軸拉伸為應(yīng)變硬化時所對應(yīng)的最大拉應(yīng)力，或單軸拉伸為應(yīng)變軟化時，達

到規(guī)定應(yīng)變或變形量時所對應(yīng)的拉應(yīng)力。

2.2符號

2.2.1材料性能有關(guān)符號

邊長100mm的立方體抗壓強度標準值為120MPa的常規(guī)

UC120——

UHPC；

UCA100——邊長100mm的立方體抗壓強度標準值為100MPa的UCA；

Ec、Gc——UHPC彈性模量、剪切變形模量；

Es、Ep——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量；

μc——UHPC泊松比；

fcu,k——UHPC立方體抗壓強度標準值；

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fck、fcd——UHPC軸心抗壓強度標準值、設(shè)計值；

、

ft0,k

——UHPC軸心抗拉初裂強度標準值、設(shè)計值；

ft0,d

ftk、ftd——UHPC軸心抗拉強度標準值、設(shè)計值；

fte、ftu——UHPC彈性極限抗拉強度、極限抗拉強度；

ε0、εcu——UHPC受壓峰值應(yīng)變、極限壓應(yīng)變；

εte、εtu——UHPC彈性極限拉應(yīng)變、極限拉應(yīng)變；

f0.15——軟化階段變形達到0.15%時材料殘余的拉伸強度；

DCl——氯離子擴散系數(shù)；

fsd、fsv——普通鋼筋、箍筋抗拉強度設(shè)計值；

fpd——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度標準值、設(shè)計值；

'、'

fsdfpd——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋抗壓強度設(shè)計值；

、

fpd,i

'——體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值和抗壓強度設(shè)計值；

fpd,i

fpd,e——體外預(yù)應(yīng)力鋼束極限應(yīng)力設(shè)計值。

2.2.2作用和作用效應(yīng)有關(guān)符號

Fld——集中反力設(shè)計值；

Md——彎矩設(shè)計值；

Mu——正截面抗彎承載力；

Ms——按作用頻遇組合計算的彎矩值；

NEd——基本組合下軸力設(shè)計值；

Vd——剪力組合設(shè)計值；

Vu——構(gòu)件斜截面抗剪承載力；

Vc——構(gòu)件斜截面UHPC受剪承載力設(shè)計值；

Vs——構(gòu)件斜截面箍筋受剪承載力設(shè)計值；

Vf——構(gòu)件斜截面纖維受剪承載力設(shè)計值；

Vp——構(gòu)件斜截面預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋受剪承載力設(shè)計值；

受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處法向應(yīng)力等于零時預(yù)

——UHPC

p0應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力；

截面受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處混凝土法向應(yīng)力等于零

'——

p,i0時預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力；

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f——纖維增強截面殘余抗拉強度；

、

sipi——第i層縱向普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力；

con——預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力；

扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的

——

pc預(yù)壓應(yīng)力；

荷載標準組合（短期效應(yīng)組合）下抗裂驗算邊緣的混凝土法

、——

stck向應(yīng)力；

pc——扣除預(yù)應(yīng)力損失后在抗裂驗算邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力；

pc,m——預(yù)加力引起的混凝土板有效平均壓應(yīng)力；

、

cc——抗裂計算時受壓區(qū)混凝土邊緣應(yīng)變、應(yīng)力；

、

sss——抗裂計算時受拉鋼筋應(yīng)變、應(yīng)力；

t——抗裂計算時受拉邊緣UHPC的應(yīng)變；

CUHPC——抗裂計算時受壓區(qū)UHPC壓力合力；

TUHPC1——抗裂計算時受拉區(qū)UHPC受拉彈性區(qū)拉力合力；

TUHPC2——抗裂計算時受拉區(qū)UHPC受拉塑性性區(qū)拉力合力；

Ts——抗裂計算時受拉區(qū)鋼筋合力；

Bcr——UHPC構(gòu)件開裂截面抗彎剛度。

2.2.3幾何參數(shù)有關(guān)符號

lf——鋼纖維長度；

df——鋼纖維直徑；

b——矩形截面寬度，T形或I形截面腹板寬度；

x——截面受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖的高度；

x0——受壓區(qū)高度；

x'——截面受拉不開裂高度；

xt——受拉區(qū)等效矩形應(yīng)力圖的高度；

h——截面高度；

h0——截面有效高度；

h0i——受壓區(qū)邊緣至受拉區(qū)第i層鋼筋截面重心的距離；

Ate——UHPC有效受拉面積；

、

AsAs'——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積；

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Ap——UHPC有效受拉高度范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋面積；

Ap,e——體外預(yù)應(yīng)力水平束的截面面積；

A、

p,i——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；

A'p,i

a、a、構(gòu)件受拉區(qū)普通鋼筋合力點、體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋、體外預(yù)應(yīng)力

sp,i——

鋼筋合力點至受拉區(qū)邊緣的距離；

ap,e

構(gòu)件受壓區(qū)普通鋼筋合力點、體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點至受壓

a'、a'——

sp,i區(qū)邊緣的距離；

受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處法向應(yīng)力等于零時預(yù)應(yīng)

'——UHPC

p,i0力鋼筋的應(yīng)力；

Ap,e——構(gòu)件受拉區(qū)縱向體外預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；

構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點至截面近

、——

aa'邊的距離；

——受彎構(gòu)件受壓區(qū)矩形塊高度與中性軸高度的比值；

b'f——T形或I形截面受壓區(qū)的翼緣寬度；

h'f——T形或I形截面受壓區(qū)的翼緣厚度；

Asv——同一截面內(nèi)箍筋各肢的總截面面積；

Ac——構(gòu)件混凝土截面面積；

Asvu——與沖切破壞錐體斜截面相交的全部箍筋截面面積；

Asbu——與沖切破壞錐體斜截面相交的全部彎起鋼筋截面面積；

sv——箍筋間距；

彎矩作用下構(gòu)件的內(nèi)力臂，即縱向受拉鋼筋合力點至混凝土

——

z受壓區(qū)合力點之間的距離；

——構(gòu)件主壓應(yīng)力與梁軸線間的夾角；

體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起鋼筋（在斜截面受壓端正截面處）的切

——

p,i線與水平線夾角；

按荷載標準組合（短期效應(yīng)組合）并考慮長期影響的最大裂

w——

max縫寬度計算值；

wlim——最大裂縫寬度限值；

lcr——平均裂縫間距；

Afv——纖維作用面積；

d——鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋直徑；

dte——縱向受拉鋼筋等效直徑；

c——混凝土保護層厚度；

——截面曲率；

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Um——距集中反力作用面處破壞錐體截面面積的周長；

——彎起鋼筋與梁軸線的夾角；

cs(t)——計算考慮的齡期為t時的收縮應(yīng)變；

cs,0——名義終極收縮應(yīng)變；

——加載齡期為t0，計算考慮齡期為t時的UHPC徐變系數(shù)；

——加載齡期為t0時的UHPC終極徐變系數(shù)；

t——計算時考慮時刻的UHPC齡期；

t0——加載時UHPC齡期。

2.2.4計算符號及其他有關(guān)符號

K、

、

Kglobal——纖維取向系數(shù)、整體纖維取向系數(shù)、局部纖維取向系數(shù)；

Klocal

c1——棱柱體抗壓強度與立方體抗壓強度的比值；

c2——脆性折減系數(shù)；

——材料分項系數(shù)；

0——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；

f——鋼纖維特征含量數(shù)；

f——鋼纖維體積摻量；

f——鋼纖維對抗拉強度的影響系數(shù)；

m——承載力計算時抗拉強度折減系數(shù)；

k——抗裂計算時抗拉強度折減系數(shù)；

f——抗彎承載力接縫折減系數(shù)；

v——抗剪承載力接縫折減系數(shù)；

b——構(gòu)件正截面相對界限受壓區(qū)高度；

cr——考慮構(gòu)件受力特征的裂縫寬度擴大系數(shù)

——裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)；

kN——荷載或預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)；

h——截面高度尺寸效應(yīng)系數(shù)；

f——鋼纖維對UHPC抗沖切強度的影響系數(shù)；

eff——有效配筋率。

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3UHPC制備

3.1膠凝材料

3.1.1水泥宜采用GB175標準要求的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。當采用其他

種類或標號的水泥時，應(yīng)通過試驗驗證。

3.1.2礦物摻合料應(yīng)滿足《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003的要求，當采

用其他種類的礦物摻合料時，應(yīng)通過試驗驗證。

3.1.3硅灰應(yīng)符合《砂漿和混凝土用硅灰》GB/T27690的規(guī)定，且二氧化硅含量

不應(yīng)低于90%，28d活性指數(shù)不應(yīng)低于90%。

3.1.4粉煤灰應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的規(guī)定，宜為I

級粉煤灰，且45μm方孔篩篩余細度不應(yīng)高于12%，活性指數(shù)不應(yīng)低于95%。

3.2骨料

3.2.1骨料宜優(yōu)先選用最大粒徑不超過1.25mm的單粒級石英砂，也可選用天然砂

或人工砂（機制砂）。

3.2.2石英砂宜采用以石英為主的顆粒材料，石英砂應(yīng)分為粗粒徑砂

(1.25mm~0.63mm)、中粒徑砂(0.63mm~0.315mm)和細粒徑砂(0.315mm~0.16mm)三

個粒級，且應(yīng)符合表3.2.2要求。

表3.2.2石英砂質(zhì)量要求

項目技術(shù)要求

1.25mm~0.63mm粒級≥1.25mm的顆粒比例（%）≤5

1.25mm~0.63mm粒級＜0.63mm的顆粒比例（%）≤5

0.63mm~0.315mm粒級≥0.63mm的顆粒比例（%）≤5

0.63mm~0.315mm粒級＜0.315mm的顆粒比例（%）≤5

0.315mm~0.16mm粒級≥0.315mm的顆粒比例（%）≤5

0.315mm~0.16mm粒級＜0.16mm的顆粒比例（%）≤5

SiO2含量（%）≥97

云母含量（%）≤0.5

硫化物及硫酸鹽含量（%）≤0.5

氯離子含量（%）≤0.02

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3.2.3石英粉宜采用以含石英為主的粉狀材料，且應(yīng)符合表3.2.3要求。

表3.2.3石英粉質(zhì)量要求

項目技術(shù)要求

＜0.16mm粒徑的顆粒比例（%）≥95

SiO2含量（%）≥97

云母含量（%）≤0.5

硫化物及硫酸鹽含量（%）≤0.5

氯離子含量（%）≤0.02

3.2.4天然砂應(yīng)滿足《建設(shè)用砂》GB/T14684的規(guī)定，宜采用細度模數(shù)為2.3~3.0

的中砂或1.6~2.2的細砂且應(yīng)符合表3.2.4要求。

表3.2.4天然砂質(zhì)量要求

項目技術(shù)要求

＞4.75mm粒徑的顆粒比例（%）<1

含泥量（%）≤0.5

3.2.5人工砂應(yīng)滿足《人工砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T241的規(guī)定，宜采用

細度模數(shù)為2.3~3.0的中砂或1.62.2的細砂，且應(yīng)符合表3.2.5要求。

表3.2.5人工砂質(zhì)量要求

項目技術(shù)要求

>4.75mm粒徑的顆粒比例（%）<1

母巖強度（MPa）≥100

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3.2.6當需選用粗骨料制作UCA100及以上等級的超高性能混凝土?xí)r，粗骨料宜

為天然巖石、卵石或礦山廢石經(jīng)機械破碎、篩分制成的碎石顆粒，不宜為天然形

成的卵石。粗骨料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建設(shè)用卵石、碎石》GB/T14685和現(xiàn)行

行業(yè)標準《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》JGJ52的規(guī)定，其中含泥

量、泥塊含量、針片狀顆粒含量、有害物質(zhì)含量、堅固性、強度、吸水率應(yīng)達到

I類的要求，且最大粒徑不應(yīng)大于10mm。超高性能混凝土中粗骨料的體積摻量

宜控制在0.5%~2.5%。

3.3外加劑

3.3.1減水劑應(yīng)符合《混凝土外加劑》GB8076和《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》

GB50119的規(guī)定。宜選用高性能減水劑，減水劑的減水率宜大于30%。

3.3.2膨脹劑應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土膨脹劑》GB/T23439的規(guī)定，宜采用

氧化鈣類膨脹劑，不得采用含硫鋁酸鈣組分的膨脹劑。

3.3.3減縮劑應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《砂漿、混凝土用減縮劑》JC/T2361的規(guī)定。

不得使用與水泥、礦物摻合料及其水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的減縮劑。

3.3.4其它外加劑應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定，與水泥和礦物摻合料有良好

的適應(yīng)性，并應(yīng)通過試驗驗證，在滿足設(shè)計要求后方可使用。

3.4纖維

3.4.1宜選用高強度微細鋼纖維，其性能指標應(yīng)符合表3.4.1的要求。

表3.4.1鋼纖維性能指標

項目技術(shù)要求

抗拉強度（MPa）≥2000

長度（mm）6~25

直徑（mm）0.10~0.25

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3.4.2選用聚乙烯醇、聚丙烯腈等有機合成纖維或經(jīng)試驗驗證的其他合成纖維，

單摻或與鋼纖維復(fù)摻用于超高性能混凝土中。

3.4.3用于超高性能混凝的纖維的產(chǎn)品性能應(yīng)符合國家有關(guān)標準的規(guī)定。

3.5混凝土用水

3.5.1拌合用水和養(yǎng)護用水應(yīng)滿足現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土用水標準》JGJ63的規(guī)

定。

3.5.2大體積超高性能混凝土制備時可使用冰水混合物作為拌合用水。

3.5.3超高性能混凝土冬期施工時，可考慮加熱拌合用水，水溫不宜超過60°。

3.5.4未經(jīng)淡化處理的海水不得作為拌合用水。

3.6配合比設(shè)計

3.6.1超高性能混凝土的配合比設(shè)計宜綜合考慮結(jié)構(gòu)形式特點、設(shè)計要求、施工

工藝以及施工環(huán)境等因素。先根據(jù)設(shè)計要求的混凝土工作性能、力學(xué)性能、耐久

性、體積穩(wěn)定性及其他指標初步計算配合比。再對設(shè)計配合比進行試配、調(diào)整得

到滿足相關(guān)性能要求的基準配合比，后經(jīng)坍落度、強度、收縮徐變等技術(shù)指標復(fù)

核后確定。

3.6.2當需要改善超高性能混凝土的體積穩(wěn)定性，宜調(diào)整膨脹劑和粗骨料的摻量；

當需要改善拌合物的工作性能，宜調(diào)整減水劑的摻量。

3.6.3基于最大堆積密實度原理進行配合比設(shè)計，超高性能混凝土的配制強度參

照《活性粉末混凝土》GB/T31387要求。

3.6.4不同強度等級的超高性能混凝土的水膠比、膠凝材料用量、鋼纖維摻量和

粗骨料體積摻量宜符合下表3.6.4規(guī)定。若摻入合成纖維時，其摻量不宜大于

1.5kg/m3，且不宜明顯降低拌合物工作性能。

表3.6.4超高性能混凝土的水膠比及組分摻量要求

膠凝材料用鋼纖維（體積）摻粗骨料（體積）

等級水膠比

量/(kg/m3)量/%摻量/%

UC120≤0.20≤900≥1.2-

UC140≤0.18≤950≥1.7-

UC160≤0.16≤1000≥2.0-

UC180≤0.14≤1000≥2.5-

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UC200≤0.13≤1000≥2.8-

UCA100≤0.22≤850≥0.5≤2.5

UCA120≤0.20≤900≥1.0≤2.0

UCA140≤0.18≤950≥1.3≤1.5

UCA160≤0.16≤1000≥1.5≤1.0

3.6.5硅灰用量不宜小于膠凝材料用量的10%，水泥用量不宜小于膠凝材料用量

的50%。

3.7材料儲存與計量

3.7.1采用原材料供應(yīng)方式時，UHPC原材料（膠凝材料、骨料、外加劑、鋼

纖維、拌合用水）儲存要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387

的規(guī)定。

3.7.2采用干混料供應(yīng)方式時，UHPC干混料產(chǎn)品宜采用防潮包裝袋包裝，并

應(yīng)符合下列規(guī)定：

1小包裝袋（包裝重量不超過50kg）應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《水泥包裝袋》

GB9774的規(guī)定；集裝袋（包裝重量介于500~3000kg）應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《集

裝袋》GB/T10454的要求。

2袋裝UHPC干混料每袋凈含量不應(yīng)少于其標識質(zhì)量的99%。隨機抽取

20袋，總質(zhì)量（含包裝袋）應(yīng)不少于標識質(zhì)量的總和。

3袋裝UHPC干混料包裝袋上應(yīng)標志標明產(chǎn)品名稱、標記、商標、加水

量范圍、凈含量、使用說明、儲存條件及保質(zhì)期、生產(chǎn)日期或批號、生產(chǎn)單位、

地址和電話等。

3.7.3UHPC干混料在儲存過程中不應(yīng)受潮和混入雜物，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1不同品種、規(guī)格型號和批號的UHPC干混料應(yīng)分別儲存，不應(yīng)混雜，

且宜先存先用。

2袋裝UHPC干混料應(yīng)儲存于干燥環(huán)境中，應(yīng)有防雨、防潮、防揚塵措

施。儲存過程中，包裝袋不應(yīng)破損。

3袋裝UHPC干混料的保質(zhì)期自生產(chǎn)日期起為3個月。當存放時間超過

3個月或?qū)HPC干混料有懷疑或受潮時，應(yīng)重新取樣復(fù)驗，只有復(fù)驗合格后

方可使用。

11

T/TMACXXX—202X

3.7.4UHPC干混料的運輸應(yīng)符合下列規(guī)定：

1UHPC干混料運輸時，應(yīng)有防雨、防潮、防揚塵措施，避免受潮，不應(yīng)

污染環(huán)境。

2袋裝UHPC干混料可采用交通工具運輸。運輸過程中，不得混入雜物。

3袋裝UHPC干混料搬運時，不應(yīng)摔包，不應(yīng)自行傾卸。

3.7.5UHPC原材料和干混料的計量應(yīng)符合下列規(guī)定：

1固體原材料、干混料應(yīng)按質(zhì)量計量，水和液體外加劑可按體積計量。

2原材料計量應(yīng)采用電子計量設(shè)備。計量設(shè)備應(yīng)具有法定計量部門簽發(fā)的有

效檢定證書，并應(yīng)定期檢驗。混凝土生產(chǎn)單位每月應(yīng)至少自檢一次。每一工作班

開始前，應(yīng)對計量設(shè)備進行零點校準。

3原材料的計量允許偏差不應(yīng)大于表3.7.5規(guī)定的范圍，并應(yīng)每班檢查1次。

表3.7.5UHPC原材料計量允許偏差

原材料品種水泥*摻合料*鋼纖維外加劑骨料*水干混料*

每盤計量允許偏差

±2±2±1±1±3±1±2

（%）

累計計量允許偏差

±1±1±1±1±2±1±1

（%）**

*：當UHPC供應(yīng)方式為干混料供應(yīng)時，水泥、摻合料、骨料的計量替換為干混

料的計量；

**：累計計量允許偏差是指每一輸運車中各盤混凝土的每種材料計量和的偏差。

12

T/TMACXXX—202X

4性能與分級

4.1工作性能

4.1.1UHPC拌合物應(yīng)具有良好的工作性能，不得離析和泌水，無纖維結(jié)團和基

體結(jié)塊。

條文說明：UHPC拌合物的良好工作性能體現(xiàn)在其具有適宜的流動性、良好

粘聚性和優(yōu)異的保水性，能保證UHPC在自重或機械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動，

并均勻密實地填滿模板，不發(fā)生分層和離析、鋼纖維結(jié)團現(xiàn)象，不產(chǎn)生嚴重泌水

現(xiàn)象。

4.1.2UHPC拌合物工作性能應(yīng)采用坍落擴展度（SF）表征，試驗方法應(yīng)符合現(xiàn)

行國家標準《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》GB/T50080的規(guī)定，按表

4.1.2的規(guī)定進行分級。USF1級拌合物性能，可由用戶根據(jù)實際需要自行規(guī)定。

表4.1.2UHPC拌合物工作性能及分級

等級USF1USF2USF3USF4

SFSF<550550≤SF<650650≤SF<750SF≥750

4.2力學(xué)性能

4.2.1由于常規(guī)UHPC與含粗骨料的UHPC強度、韌性、應(yīng)變硬化性能有所差異，

將常規(guī)UHPC和粗骨料UHPC按兩個強度體系進行劃分和分級。

4.2.2常規(guī)UHPC的抗壓強度等級應(yīng)根據(jù)100mm立方體抗壓強度劃分，強度等級

劃分為UC120、UC140、UC160、UC180、UC200。

4.2.3粗骨料UHPC的抗壓強度等級應(yīng)根據(jù)100mm立方體抗壓強度劃分，強度等

級劃分為UCA100、UCA120、UCA140、UCA160。

條文說明：（1）立方體抗壓強度標準值fcu,k是UHPC各項力學(xué)性能指標的

基本代表值?，F(xiàn)行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387規(guī)定，活性粉末混

凝土立方體抗壓強度試驗的標準試件采用100mm的立方體試件。為此，本規(guī)范

建議UHPC的強度等級應(yīng)根據(jù)100mm立方體抗壓強度標準值劃分。本規(guī)范定義

UHPC立方體抗壓強度標準值是指按標準方法制作、養(yǎng)護的邊長為100mm立方

體試件，在28d或設(shè)計規(guī)定齡期以標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓

13

T/TMACXXX—202X

強度值。在現(xiàn)行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387強度等級劃分的基礎(chǔ)

上，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)實際應(yīng)用需求確定本規(guī)范UHPC強度等級劃分。

（2）立方體抗壓強度為86.2MPa~151.1MPa、鋼纖維摻量為1.5%~3%的活性粉

末混凝土立方體抗壓強度尺寸效應(yīng)試驗結(jié)果表明：活性粉末混凝土立方體抗壓強

度的尺寸效應(yīng)不明顯。邊長150mm立方體試塊的抗壓強度約為邊長100mm立

方體試件的96%~99%，立方體抗壓強度標準值的測定采用邊長100mm的立方體

試件作為標準試件。

4.2.4UHPC軸心抗壓強度標準值fck和UHPC軸心抗壓強度設(shè)計值fcd應(yīng)按表

4.2.4采用。

表4.2.4UHPC軸心抗壓強度取值（MPa）

UHPC強度等級

強度取值UC120UC140UC160UC180UC200

fcu,k120140160180200

fck8498112126140

fcd5868778797

UCA強度等級

強度取值UCA100UCA120UCA140UCA160

fcu,k100120140160

fck667993106

fcd45556473

條文說明：（1）軸心抗壓強度標準值：根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010，

軸心抗壓強度標準值為棱柱體抗壓強度，記為fck，其與混凝土強度等級（立方體

抗壓強度標準值）的關(guān)系為：

fck=0.88c1c2fcu,k

式中系數(shù)αc1為棱柱體抗壓強度與立方體抗壓強度的比值，與混凝土的強度

等級有關(guān)，C50以下混凝土取為0.76；C55-C80取為0.78-0.82。系數(shù)αc2為脆性折

減系數(shù)。統(tǒng)計國內(nèi)外總計142組強度范圍在77MPa~189MPa范圍內(nèi)的UHPC

立方體抗壓強度和棱柱體抗壓強度試驗結(jié)果，結(jié)果表明UHPC棱柱體抗壓強度

和立方體抗壓強度的比值約在0.76~1.01間，平均值為0.890，標準差為0.055，

14

T/TMACXXX—202X

95%保證率的數(shù)值為0.800，因此本規(guī)范取αc1=0.80。同時，常規(guī)UHPC中摻有鋼

纖維，UHPC的受壓脆性得到顯著改善，可不考慮脆性折減系數(shù)。粗骨料UHPC

中鋼纖維摻量較低，偏于安全考慮對其脆性折減系數(shù)αc2=0.95。

（2）軸心抗壓強度設(shè)計值：考慮材料分項系數(shù)的抗壓強度設(shè)計值，記為fcd，

用于構(gòu)件設(shè)計。對于混凝土材料，材料分項系數(shù)取為γ=1.45，因此軸心抗壓強度

設(shè)計值為：fcd=0.88×0.80×fcu,k/1.45。

4.2.5UHPC軸心抗拉初裂強度標準值ft0,k宜由試驗確定，當無試驗數(shù)據(jù)時，近似

按表4.2.5采用。

表4.2.5UHPC軸心抗拉初裂強度標準值（MPa）

UHPC強度等級

強度取值UC120UC140UC160UC180UC200

ft0,k6.07.08.08.59.0

UCA強度等級

強度取值UCA100UCA120UCA140UCA160

ft0,k5.05.56.07.0

條文說明：（1）本規(guī)范規(guī)定UHPC軸心抗拉時基體的抗拉強度為其抗拉初

裂強度、峰值強度為其軸心抗拉強度，取95%保證率的強度值作為標準值。

（2）由于實際工程中所采用鋼纖維、基體材料品種和養(yǎng)護方法較多，難以標準

化，且抗拉強度測試時的離散性較大，故這里規(guī)定活性粉末混凝土抗拉強度宜根

據(jù)所工程所采用的材料由試驗確定，對符合《活性粉末混凝土》GB/T31387配合

比設(shè)計要求的UHPC材料在無試驗數(shù)據(jù)情況時，可近似按表4.2.5采用。

4.2.6UHPC的軸心抗拉性能等級應(yīng)根據(jù)附錄A的狗骨頭軸拉試驗的軸心抗拉

初裂強度ft0,k、極限抗拉強度ftu劃分，在鋼纖維摻量0.5%~6%的情況下，常規(guī)UHPC

強度等級劃分為UCT6、UCT7、UCT8、UCT9；在鋼纖維摻量0.5~3%的情況下，

含粗骨料的UHPC強度等級劃分為UCAT5、UCAT6、UCAT7、UCAT8，分級要

求見表4.2.6。

15

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表4.2.6UHPC的軸心抗拉強度分級

要求

參數(shù)

UCT6UCT7UCT8UCT9

ft0,k/MPa≥6≥7≥8≥9

f0.15/MPa≥3.5---

ftu/ft0,k-≥1.1≥1.1≥1.2

εtu-≥1500με≥2000με

類型應(yīng)變軟化低應(yīng)變硬化高應(yīng)變硬化

UCAT5UCAT6UCAT7UCAT8

ft0,k/MPa≥5≥6≥7≥8

f0.15/MPa≥2.0≥3.0--

ftu/ft0,k--≥1.1≥1.2

εtu≥1500με≥2000με

類型應(yīng)變軟化低應(yīng)變硬化高應(yīng)變硬化

注：f0.15表示軟化階段變形達到0.15%時材料殘余的拉伸強度。

條文說明：（1）根據(jù)國內(nèi)外已有試驗結(jié)果，摻入鋼纖維的UHPC初裂強

度（彈性極限抗拉強度）一般在5~12MPa，主要由UHPC基體性質(zhì)決定，而

UHPC極限抗拉強度與鋼纖維性質(zhì)（摻量、類型、長徑比）等密切相關(guān)。對于

同一抗壓性能分級，UHPC可有多個極限抗拉強度取值。為此，本規(guī)范的UHPC

軸心抗拉強度按狗骨頭軸拉試驗的UHPC初裂強度（彈性極限抗拉強度）標準

值劃分。常規(guī)UHPC軸心抗拉強度等級劃分為UCT6、UCT7、UCT8、UCT9四級，

UCA軸心抗拉強度等級劃分為UCAT5、UCAT6、UCAT7、UCAT8，大體可以覆

蓋UHPC和UCA對不同抗拉性能的應(yīng)用需求。

（2）UHPC軸心受拉性能分為應(yīng)變軟化型、低應(yīng)變硬化型和高應(yīng)變硬化型，

其分類依據(jù)ftu/fte的比值。

4.2.7UHPC軸心抗拉強度標準值ftk宜由試驗確定，當無試驗數(shù)據(jù)時，可近似

按下式計算。

（）

ftk=ft0,k(1ff)……4.2.7-1

（）

f=flf/df…………4.2.7-2

16

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式中：

ftk——UHPC軸心抗拉強度標準值；

ft0,k——UHPC軸心抗拉初裂強度標準值，即基體抗拉強度標準值，按條文

4.2.5取值；

f——鋼纖維對抗拉強度的影響系數(shù)，可按表4.2.7-1取值。

f——鋼纖維含量特征參數(shù)；

f——鋼纖維體積摻量；

lf——鋼纖維長度；

df——鋼纖維直徑。

表4.2.7-1鋼纖維對抗拉強度的影響系數(shù)f取值

f0.5%≤f<2.0%2.0%≤f<3.0%f≥3.0%

f0.110.130.15

典型參數(shù)下UHPC軸心抗拉強度標準值見附表4.2.7-2和表4.2.7-3。

表4.2.7-2典型參數(shù)下UHPC軸心抗拉強度標準值（MPa，纖維長徑比65）

鋼纖維摻量

1.5%2.0%2.5%3.0%4.0%

強度等級

UC1206.67.07.37.88.3

UC1407.78.28.59.09.7

UHPCUC1608.99.39.710.311.1

UC1809.410.010.311.011.8

UC20010.110.510.911.612.5

表4.2.7-3典型參數(shù)下UCA軸心抗拉強度標準值（MPa，纖維長徑比65）

鋼纖維摻量

0.5%1.0%1.5%2.0%

強度等級

UCA1005.25.45.65.9

UCA1205.75.96.16.4

UCA

UCA1406.26.46.77.0

UCA1607.37.57.88.2

條文說明：（1）由于實際工程中所采用鋼纖維的品種較多，難以標準化，

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因此這里規(guī)定活性粉末混凝土軸心抗拉強度標準值ftk宜由試驗確定，當無試驗數(shù)

據(jù)時，可近似按式4.2.7-1計算。

（2）根據(jù)UHPC現(xiàn)有抗拉試驗數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計，121組活性粉末混凝土抗拉試件

的立方體抗壓強度分布區(qū)間為98.7MPa~237.3MPa、軸心抗拉強度分布區(qū)間為

5.9MPa~16.9MPa、鋼纖維摻量為1.5~6%。對鋼纖維影響系數(shù)偏安全取值。

（3）軸心抗拉強度設(shè)計值：考慮材料分項系數(shù)的抗拉強度設(shè)計值，記為ftd，

用于構(gòu)件設(shè)計。對于混凝土材料，材料分項系數(shù)取為γ=1.45，因此軸心抗拉強度

設(shè)計值為：ftd=ftk/1.45。

4.2.8UHPC軸心抗拉初裂強度設(shè)計值ft0,d應(yīng)按表4.2.8-1的規(guī)定采用；典型參數(shù)

下UHPC軸心抗拉強度設(shè)計值ftd應(yīng)按表4.2.8-2和的規(guī)定采用。

表4.2.8-1UHPC軸心抗拉初裂強度設(shè)計值ft0,d（MPa）

UHPC強度等級

強度取值UC120UC140UC160UC180UC200

ft0,d4.14.85.55.96.2

UCA強度等級

強度取值UCA100UCA120UCA140UCA160

ft0,d3.43.84.14.8

表4.2.8-2典型參數(shù)下UHPC軸心抗拉強度設(shè)計值（MPa，纖維長徑比65）

鋼纖維摻量

1.5%2.0%2.5%3.0%4.0%

強度等級

UC1204.64.85.05.45.7

UC1405.35.75.96.26.7

UHPCUC1606.16.46.77.17.7

UC1806.56.97.17.68.1

UC2007.07.27.58.08.6

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表4.2.8-3典型參數(shù)下UCA軸心抗拉強度設(shè)計值（MPa，纖維長徑比65）

鋼纖維摻量

0.5%1.0%1.5%2.0%

強度等級

UCA1003.63.73.94.1

UCA1203.94.14.24.4

UCA

UCA1404.34.44.64.8

UCA1605.05.25.45.7

條文說明：對于混凝土材料，材料分項系數(shù)取為γ=1.45，因此軸心抗壓強度

設(shè)計值為：ft0,d=ft0,k/1.45。

4.2.9UHPC彈性模量Ec宜根據(jù)現(xiàn)行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387

的規(guī)定進行測試。若無實測數(shù)據(jù)，UHPC彈性模量Ec可按表4.2.9采用。

表4.2.9UHPC彈性模量（×103MPa）

UHPC強度等級

強度取值UC120UC140UC160UC180UC200

Ec41.944.346.247.849.2

UCA強度等級

強度取值UCA100UCA120UCA140UCA160

Ec43.744.145.547.1

4.2.10UHPC的剪切變形模量Gc可按本規(guī)范第4.2.9條規(guī)定Ec值的0.4倍采用。

4.2.11鋼筋UHPC的重度取值不宜小于26kN/m3。

-5

4.2.12UHPC的泊松比μc應(yīng)取0.2；UHPC的溫度線膨脹系數(shù)αc應(yīng)取1.1×10/℃。

4.2.13不同的養(yǎng)護條件下，UHPC的收縮應(yīng)變和徐變系數(shù)應(yīng)按表4.2.13取值。

表4.2.13UHPC的收縮應(yīng)變和徐變系數(shù)

養(yǎng)護條件收縮應(yīng)變（με）徐變系數(shù)

℃高溫蒸汽養(yǎng)護

902d00.2

或80℃高溫蒸汽養(yǎng)護3d

自然養(yǎng)護（溫度℃，相

10~407000.8

對濕度50%~70%）

條文說明：UHPC材料的收縮主要有干燥收縮和自收縮。根據(jù)《法國UHPC

19

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結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范NFP18-7102016》規(guī)定，若養(yǎng)護成型的過程中水分有保證，UHPC

材料的收縮將主要為自收縮。在溫度低于65℃以下的熱養(yǎng)護條件下，自收縮部分

完成；若采用90℃的蒸汽養(yǎng)護條件，可近似認為養(yǎng)護結(jié)束后將不會產(chǎn)生后期收

縮變形。普通混凝土結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下的徐變效應(yīng)非常明顯，而UHPC材

料因基體致密和纖維含量較高，使得其徐變系數(shù)遠小于普通混凝土和高強混凝土。

國內(nèi)外大量的試驗研究表明UHPC材料的徐變主要受養(yǎng)護條件、加載齡期、持

荷時間及加載應(yīng)力水平等的影響。根據(jù)《法國UHPC結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范NFP18-710

2016》規(guī)定，UHPC材料若未經(jīng)熱養(yǎng)護，則其徐變類似于高性能混凝土；但是，

若采用蒸汽養(yǎng)護，則其徐變系數(shù)將顯著降低。

4.3耐久性能

4.3.1UHPC耐久性能設(shè)計指標包括氯離子擴散系數(shù)和耐磨性能。不同環(huán)境類

別下，UHPC的耐久性能設(shè)計指標宜按表4.3.1的規(guī)定選用。

表4.3.1UHPC耐久性能

環(huán)境類別名稱耐久性設(shè)計指標

一般環(huán)境、凍融環(huán)境、近海或海洋氯化

物環(huán)境、除冰鹽等其他氯化物環(huán)境、鹽氯離子擴散系數(shù)

結(jié)晶環(huán)境、化學(xué)腐蝕環(huán)境。

磨蝕環(huán)境耐磨性能

4.3.2UHPC的氯離子擴散系數(shù)應(yīng)按表4.3.2的規(guī)定進行分級。

表4.3.2UHPC抗?jié)B性能分級

等級UD100UD20UD02

-142

DCl（×10m/s）20≤D＜1002≤D＜20D＜2

20

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5承載能力極限狀態(tài)計算

5.1一般規(guī)定

5.1.1UHPC構(gòu)件正截面的承載力應(yīng)按下列基本假定進行計算：

1構(gòu)件彎曲后，其截面仍保持為平面，即符合平截面假定。

2所有接縫截面（干接縫、膠接縫、濕接縫），構(gòu)件驗算時不應(yīng)考慮UHPC

的抗拉作用；除接縫截面之外，構(gòu)件驗算時應(yīng)考慮UHPC的抗拉作用。

3縱向體內(nèi)鋼筋的應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但其值應(yīng)符合

下列規(guī)定：

'

fsdsifsd

'

(fpdp0i)pifpd

式中：

si、pi——第i層縱向普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力，負值表示壓應(yīng)力；

'

fsd、fsd——縱向普通鋼筋的抗拉強度設(shè)計值和抗壓強度設(shè)計值，按現(xiàn)行國家

標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010規(guī)定取值；

、'——縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值和抗壓強度設(shè)計值，按現(xiàn)行國

fpdfpd

家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010規(guī)定取值；

p0i——第i層縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處混凝土法向應(yīng)力等于零時，預(yù)應(yīng)力鋼

筋中的應(yīng)力，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010規(guī)定取值。

4干接縫和膠接縫處截面不應(yīng)考慮普通鋼筋作用，濕接縫處截面應(yīng)考慮普

通鋼筋作用。

條文說明：為此，不考慮接縫處UHPC的抗拉強度和受拉區(qū)普通鋼筋的作用，

其余截面或情況可考慮受拉區(qū)普通鋼筋作用和UHPC抗拉強度。

5.2受彎構(gòu)件

5.2.1受彎構(gòu)件正截面受壓區(qū)UHPC壓應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1正截面受壓區(qū)UHPC的應(yīng)力圖簡化為等效的矩形應(yīng)力圖。

2矩形應(yīng)力圖高度與實際受壓區(qū)高度的比值，按表5.2.1取用。

3矩形應(yīng)力圖的壓力強度取UHPC的軸心抗壓強度設(shè)計值fcd。

21

T/TMACXXX—202X

表5.2.1系數(shù)值

UHPC強度UC120UC140UC160UC180UC200

β0.820.810.800.790.78

5.2.2受彎構(gòu)件正截面受拉區(qū)UHPC拉應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1正截面受拉區(qū)UHPC的應(yīng)力圖簡化為等效的矩形應(yīng)力圖。

2受拉區(qū)等效矩形應(yīng)力圖高度xt可按xthx計算，式中h為構(gòu)件截面高

度，x為受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖高度，按表5.2.1取用。

3受拉區(qū)等效矩形應(yīng)力圖的抗拉強度取mftd。對于應(yīng)變硬化UHPC，m取0.5，

對于應(yīng)變軟化UHPC，m取0.2。

條文說明：考慮截面受拉區(qū)UHPC對承載力的貢獻是UHPC受彎構(gòu)件與普通鋼筋

混凝土受彎構(gòu)件抗彎承載力計算的主要區(qū)別。本條文規(guī)定受拉區(qū)UHPC的應(yīng)力圖

簡化為等效矩形應(yīng)力圖。極限狀態(tài)時，受拉區(qū)UHPC可能已進入受拉應(yīng)變軟化階

段，截面受拉邊緣附近拉應(yīng)力較大區(qū)域的部分鋼纖維可能被拉斷或拔出。受拉區(qū)

UHPC考慮1倍的抗拉強度參與計算可能會對UHPC受彎構(gòu)件承載力產(chǎn)生過高地

估計。我公司試驗研究和工程經(jīng)驗表明，對于應(yīng)變硬化UHPC構(gòu)件，考慮0.5倍的

UHPC抗拉強度設(shè)計值可較好且偏安全地計算UHPC構(gòu)件的抗彎承載力。對于應(yīng)

變軟化UHPC構(gòu)件，考慮0.2倍的UHPC抗拉強度設(shè)計值較合適。

5.2.3UHPC構(gòu)件的正截面抗彎承載力和抗剪承載力應(yīng)考慮接縫的折減作用，折

減系數(shù)可按表5.2.3取值。

表5.2.3承載力折減系數(shù)

接縫截面

非接縫截

類型符號體內(nèi)預(yù)應(yīng)力體

面體外預(yù)應(yīng)力體系

系

抗彎折減系

類接縫類接縫；類接縫

數(shù)фf1.0A0.95A0.90B0.85

抗剪折減系