混凝土材料科学的进步导致了一种新型水泥基复合材料的发展，称为超高性能混凝土（UHPC）。上面的链接将引导您进入详细介绍UHPC项目、带有UHPC组件的桥梁、关注UHPC研究的文章以及Turner Fairbank公路研究中心（TFHRC）UHPC的主要联系人的页面。

 

UHPC的机械和耐久性特性使其成为开发新解决方案的理想选择，以解决公路基础设施退化、维修和更换的紧迫问题。自2000年UHPC在美国上市以来，一系列研究项目已经证明了该材料的性能。少数几个州交通部门已经在其基础设施中部署了UHPC组件，更多的州交通部门正在积极考虑使用UHPC。

 

UHPC是一种胶凝复合材料，由颗粒成分的优化级配、小于0.25的水胶比和高百分比的不连续内部纤维增强组成。UHPC的机械性能包括大于21.7千磅/平方英寸（ksi）（150兆帕（MPa））的抗压强度和大于0.72 ksi（5 MPa）的持续后开裂抗拉强度。超高性能混凝土具有不连续的孔隙结构，可减少液体进入，与传统和高性能混凝土相比，显著提高耐久性。

 

UHPC被考虑用于各种各样的公路基础设施应用。高压缩和拉伸强度允许重新设计和优化结构元件。同时，增强的耐久性特性有助于延长设计寿命，并允许用作薄覆盖层、覆层或外壳。在美国，UHPC已用于预应力混凝土梁单跨桥、预制混凝土桥面板和预制桥梁构件之间的现场浇筑连接。图1显示了美国建造的第一座UHPC公路桥。

 

爱荷华州瓦佩罗县的这座桥梁是美国建造的第一座UHPC桥梁。该桥包括三根UHPC预应力工字梁，横跨爱荷华州农村的一条小溪。

 

图1.爱荷华州瓦佩罗县的这座结构是美国建造的第一座UHPC桥梁。该桥包括三根UHPC预应力工字梁，横跨爱荷华州农村的一条小溪。

 

超高性能混凝土在需要现场连接多个预制构件的应用中用作现场浇筑封闭浇注或灌浆材料时，表现出优异的性能。UHPC的这种使用最近获得了巨大的势头，全国各地的州都在考虑这种应用。图2，由纽约州交通部（DOT）提供，显示UHPC现场浇筑到两个桥面球头T形预应力梁之间的桥面连接件中。

 

纽约州里昂31号公路大桥桥面球头T形梁之间浇筑纵向连接件。现场浇铸UHPC可简化连接细节并简化施工。这张照片显示了将流体超高性能混凝土（UHPC）从手推车浇筑到两层球头T形预应力混凝土梁顶部翼缘之间的空隙中。可以看到钢筋从大梁延伸到空隙中。UHPC是自整合的。资料来源：纽约州交通部。

 

图2.纽约州里昂31号公路大桥桥面球头T形梁之间浇筑纵向连接件。现场浇铸UHPC可简化连接细节并简化施工。这张照片显示了将流体超高性能混凝土（UHPC）从手推车浇筑到两层球头T形预应力混凝土梁顶部翼缘之间的空隙中。可以看到钢筋从大梁延伸到空隙中。UHPC是自整合的。资料来源：纽约州交通部。

 

UHPC还被研究用于各种其他应用。这些应用包括预制混凝土桩、不合标准桥梁下部结构的抗震改造、劣化桥面上的薄粘结覆盖层以及安全和防爆应用。在一般意义上，UHPC已被证明在缺乏常规解决方案的应用中特别重要。例如，传统的连接解决方案阻碍了预制构件的使用；现场浇铸UHPC允许重新设计和简化系统，同时提高长期耐用性。