混凝土材料科學的進步導致了一種新型水泥基復合材料的發展，稱為超高性能混凝土（UHPC）。上面的鏈接將引導您進入詳細介紹UHPC項目、帶有UHPC組件的橋梁、關注UHPC研究的文章以及Turner Fairbank公路研究中心（TFHRC）UHPC的主要聯系人的頁面。

 

UHPC的機械和耐久性特性使其成為開發新解決方案的理想選擇，以解決公路基礎設施退化、維修和更換的緊迫問題。自2000年UHPC在美國上市以來，一系列研究項目已經證明了該材料的性能。少數幾個州交通部門已經在其基礎設施中部署了UHPC組件，更多的州交通部門正在積極考慮使用UHPC。

 

UHPC是一種膠凝復合材料，由顆粒成分的優化級配、小于0.25的水膠比和高百分比的不連續內部纖維增強組成。UHPC的機械性能包括大于21.7千磅/平方英寸（ksi）（150兆帕（MPa））的抗壓強度和大于0.72 ksi（5 MPa）的持續后開裂抗拉強度。超高性能混凝土具有不連續的孔隙結構，可減少液體進入，與傳統和高性能混凝土相比，顯著提高耐久性。

 

UHPC被考慮用于各種各樣的公路基礎設施應用。高壓縮和拉伸強度允許重新設計和優化結構元件。同時，增強的耐久性特性有助于延長設計壽命，并允許用作薄覆蓋層、覆層或外殼。在美國，UHPC已用于預應力混凝土梁單跨橋、預制混凝土橋面板和預制橋梁構件之間的現場澆筑連接。圖1顯示了美國建造的第一座UHPC公路橋。

 

愛荷華州瓦佩羅縣的這座橋梁是美國建造的第一座UHPC橋梁。該橋包括三根UHPC預應力工字梁，橫跨愛荷華州農村的一條小溪。

 

圖1.愛荷華州瓦佩羅縣的這座結構是美國建造的第一座UHPC橋梁。該橋包括三根UHPC預應力工字梁，橫跨愛荷華州農村的一條小溪。

 

超高性能混凝土在需要現場連接多個預制構件的應用中用作現場澆筑封閉澆注或灌漿材料時，表現出優異的性能。UHPC的這種使用最近獲得了巨大的勢頭，全國各地的州都在考慮這種應用。圖2，由紐約州交通部（DOT）提供，顯示UHPC現場澆筑到兩個橋面球頭T形預應力梁之間的橋面連接件中。

 

紐約州里昂31號公路大橋橋面球頭T形梁之間澆筑縱向連接件?，F場澆鑄UHPC可簡化連接細節并簡化施工。這張照片顯示了將流體超高性能混凝土（UHPC）從手推車澆筑到兩層球頭T形預應力混凝土梁頂部翼緣之間的空隙中?？梢钥吹戒摻顝拇罅貉由斓娇障吨?。UHPC是自整合的。資料來源：紐約州交通部。

 

圖2.紐約州里昂31號公路大橋橋面球頭T形梁之間澆筑縱向連接件?，F場澆鑄UHPC可簡化連接細節并簡化施工。這張照片顯示了將流體超高性能混凝土（UHPC）從手推車澆筑到兩層球頭T形預應力混凝土梁頂部翼緣之間的空隙中?？梢钥吹戒摻顝拇罅貉由斓娇障吨?。UHPC是自整合的。資料來源：紐約州交通部。

 

UHPC還被研究用于各種其他應用。這些應用包括預制混凝土樁、不合標準橋梁下部結構的抗震改造、劣化橋面上的薄粘結覆蓋層以及安全和防爆應用。在一般意義上，UHPC已被證明在缺乏常規解決方案的應用中特別重要。例如，傳統的連接解決方案阻礙了預制構件的使用；現場澆鑄UHPC允許重新設計和簡化系統，同時提高長期耐用性。