ICS91.100.30

CCSQ13

T/TMAC

團體標準

T/TMAC×××—202X

超高性能混凝土制備與應用技術規范

Technicalspecificationforpreparationandapplicationofultrahighperformance

concrete

（征求意見稿）

××××-××-××發布××××-××-××實施

中國技術市場協會發布

T/TMACXXX—202X

1總則

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

可靠、耐久使用、經濟合理，制定本規范。

1.0.2本規范適用于UHPC材料的制備及新建結構的設計、施工與驗收。

1.0.3超高性能混凝土制備與應用技術規范用UHPC材料技術要求、結構設計、

施工、檢驗與驗收除應符合本規范規定外，尚應符合國家和行業現行有關標準的

規定。

1

T/TMACXXX—202X

2術語和符號

2.1術語

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，經凝結硬

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/或鋼纖維以及根據性能確定的其他組份，

按顆粒級配和規定性能要求，在專業生產廠經計量、混合而成的混合物，在使用

地點按規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的拉應力，即由線彈性轉變為非線性時轉

折點所對應的拉應力，也稱為初裂抗拉強度。

2.1.6極限抗拉強度elasticlimittensilestrength

單軸拉伸為應變硬化時所對應的最大拉應力，或單軸拉伸為應變軟化時，達

到規定應變或變形量時所對應的拉應力。

2.2符號

2.2.1材料性能有關符號

邊長100mm的立方體抗壓強度標準值為120MPa的常規

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、預應力鋼筋彈性模量；

μc——UHPC泊松比；

fcu,k——UHPC立方體抗壓強度標準值；

2

T/TMACXXX—202X

fck、fcd——UHPC軸心抗壓強度標準值、設計值；

、

ft0,k

——UHPC軸心抗拉初裂強度標準值、設計值；

ft0,d

ftk、ftd——UHPC軸心抗拉強度標準值、設計值；

fte、ftu——UHPC彈性極限抗拉強度、極限抗拉強度；

ε0、εcu——UHPC受壓峰值應變、極限壓應變；

εte、εtu——UHPC彈性極限拉應變、極限拉應變；

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；

fsd、fsv——普通鋼筋、箍筋抗拉強度設計值；

fpd——預應力鋼筋抗拉強度標準值、設計值；

'、'

fsdfpd——普通鋼筋、預應力鋼筋抗壓強度設計值；

、

fpd,i

'——體內預應力鋼筋的抗拉強度設計值和抗壓強度設計值；

fpd,i

fpd,e——體外預應力鋼束極限應力設計值。

2.2.2作用和作用效應有關符號

Fld——集中反力設計值；

Md——彎矩設計值；

Mu——正截面抗彎承載力；

Ms——按作用頻遇組合計算的彎矩值；

NEd——基本組合下軸力設計值；

Vd——剪力組合設計值；

Vu——構件斜截面抗剪承載力；

Vc——構件斜截面UHPC受剪承載力設計值；

Vs——構件斜截面箍筋受剪承載力設計值；

Vf——構件斜截面纖維受剪承載力設計值；

Vp——構件斜截面預應力彎起鋼筋受剪承載力設計值；

受拉區縱向預應力鋼筋合力點處法向應力等于零時預

——UHPC

p0應力鋼筋的應力；

截面受壓區縱向預應力鋼筋合力點處混凝土法向應力等于零

'——

p,i0時預應力鋼筋的應力；

3

T/TMACXXX—202X

f——纖維增強截面殘余抗拉強度；

、

sipi——第i層縱向普通鋼筋、預應力鋼筋的應力；

con——預應力鋼筋的張拉控制應力；

扣除全部預應力損失后的預加力在構件抗裂驗算邊緣產生的

——

pc預壓應力；

荷載標準組合（短期效應組合）下抗裂驗算邊緣的混凝土法

、——

stck向應力；

pc——扣除預應力損失后在抗裂驗算邊緣混凝土的預壓應力；

pc,m——預加力引起的混凝土板有效平均壓應力；

、

cc——抗裂計算時受壓區混凝土邊緣應變、應力；

、

sss——抗裂計算時受拉鋼筋應變、應力；

t——抗裂計算時受拉邊緣UHPC的應變；

CUHPC——抗裂計算時受壓區UHPC壓力合力；

TUHPC1——抗裂計算時受拉區UHPC受拉彈性區拉力合力；

TUHPC2——抗裂計算時受拉區UHPC受拉塑性性區拉力合力；

Ts——抗裂計算時受拉區鋼筋合力；

Bcr——UHPC構件開裂截面抗彎剛度。

2.2.3幾何參數有關符號

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——截面受壓區等效矩形應力圖的高度；

x0——受壓區高度；

x'——截面受拉不開裂高度；

xt——受拉區等效矩形應力圖的高度；

h——截面高度；

h0——截面有效高度；

h0i——受壓區邊緣至受拉區第i層鋼筋截面重心的距離；

Ate——UHPC有效受拉面積；

、

AsAs'——構件受拉區、受壓區縱向普通鋼筋的截面面積；

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T/TMACXXX—202X

Ap——UHPC有效受拉高度范圍內的預應力鋼筋面積；

Ap,e——體外預應力水平束的截面面積；

A、

p,i——構件受拉區、受壓區縱向體內預應力鋼筋的截面面積；

A'p,i

a、a、構件受拉區普通鋼筋合力點、體內預應力鋼筋、體外預應力

sp,i——

鋼筋合力點至受拉區邊緣的距離；

ap,e

構件受壓區普通鋼筋合力點、體內預應力鋼筋合力點至受壓

a'、a'——

sp,i區邊緣的距離；

受壓區預應力鋼筋合力點處法向應力等于零時預應

'——UHPC

p,i0力鋼筋的應力；

Ap,e——構件受拉區縱向體外預應力鋼筋的截面面積；

構件受拉區、受壓區普通鋼筋和預應力鋼筋合力點至截面近

、——

aa'邊的距離；

——受彎構件受壓區矩形塊高度與中性軸高度的比值；

b'f——T形或I形截面受壓區的翼緣寬度；

h'f——T形或I形截面受壓區的翼緣厚度；

Asv——同一截面內箍筋各肢的總截面面積；

Ac——構件混凝土截面面積；

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；

彎矩作用下構件的內力臂，即縱向受拉鋼筋合力點至混凝土

——

z受壓區合力點之間的距離；

——構件主壓應力與梁軸線間的夾角；

體內預應力鋼筋彎起鋼筋（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——鋼筋或預應力筋直徑；

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時的收縮應變；

cs,0——名義終極收縮應變；

——加載齡期為t0，計算考慮齡期為t時的UHPC徐變系數；

——加載齡期為t0時的UHPC終極徐變系數；

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符號

K、

、

Kglobal——纖維取向系數、整體纖維取向系數、局部纖維取向系數；

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；

——材料分項系數；

0——橋梁結構的重要性系數；

f——鋼纖維特征含量數；

f——鋼纖維體積摻量；

f——鋼纖維對抗拉強度的影響系數；

m——承載力計算時抗拉強度折減系數；

k——抗裂計算時抗拉強度折減系數；

f——抗彎承載力接縫折減系數；

v——抗剪承載力接縫折減系數；

b——構件正截面相對界限受壓區高度；

cr——考慮構件受力特征的裂縫寬度擴大系數

——裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數；

kN——荷載或預應力提高系數；

h——截面高度尺寸效應系數；

f——鋼纖維對UHPC抗沖切強度的影響系數；

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，應通過試驗驗證。

3.1.2礦物摻合料應滿足《礦物摻合料應用技術規范》GB/T51003的要求，當采

用其他種類的礦物摻合料時，應通過試驗驗證。

3.1.3硅灰應符合《砂漿和混凝土用硅灰》GB/T27690的規定，且二氧化硅含量

不應低于90%，28d活性指數不應低于90%。

3.1.4粉煤灰應符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的規定，宜為I

級粉煤灰，且45μm方孔篩篩余細度不應高于12%，活性指數不應低于95%。

3.2骨料

3.2.1骨料宜優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，且應符合表3.2.2要求。

表3.2.2石英砂質量要求

項目技術要求

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，且應符合表3.2.3要求。

表3.2.3石英粉質量要求

項目技術要求

＜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天然砂應滿足《建設用砂》GB/T14684的規定，宜采用細度模數為2.3~3.0

的中砂或1.6~2.2的細砂且應符合表3.2.4要求。

表3.2.4天然砂質量要求

項目技術要求

＞4.75mm粒徑的顆粒比例（%）<1

含泥量（%）≤0.5

3.2.5人工砂應滿足《人工砂混凝土應用技術規程》JGJ/T241的規定，宜采用

細度模數為2.3~3.0的中砂或1.62.2的細砂，且應符合表3.2.5要求。

表3.2.5人工砂質量要求

項目技術要求

>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時，粗骨料宜

為天然巖石、卵石或礦山廢石經機械破碎、篩分制成的碎石顆粒，不宜為天然形

成的卵石。粗骨料應符合現行國家標準《建設用卵石、碎石》GB/T14685和現行

行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ52的規定，其中含泥

量、泥塊含量、針片狀顆粒含量、有害物質含量、堅固性、強度、吸水率應達到

I類的要求，且最大粒徑不應大于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減水劑應符合《混凝土外加劑》GB8076和《混凝土外加劑應用技術規范》

GB50119的規定。宜選用高性能減水劑，減水劑的減水率宜大于30%。

3.3.2膨脹劑應符合現行國家標準《混凝土膨脹劑》GB/T23439的規定，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減縮劑應符合現行行業標準《砂漿、混凝土用減縮劑》JC/T2361的規定。

不得使用與水泥、礦物摻合料及其水化產物發生化學反應的減縮劑。

3.3.4其它外加劑應符合國家現行有關標準的規定，與水泥和礦物摻合料有良好

的適應性，并應通過試驗驗證，在滿足設計要求后方可使用。

3.4纖維

3.4.1宜選用高強度微細鋼纖維，其性能指標應符合表3.4.1的要求。

表3.4.1鋼纖維性能指標

項目技術要求

抗拉強度（MPa）≥2000

長度（mm）6~25

直徑（mm）0.10~0.25

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T/TMACXXX—202X

3.4.2選用聚乙烯醇、聚丙烯腈等有機合成纖維或經試驗驗證的其他合成纖維，

單摻或與鋼纖維復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品性能應符合國家有關標準的規定。

3.5混凝土用水

3.5.1拌合用水和養護用水應滿足現行行業標準《混凝土用水標準》JGJ63的規

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未經淡化處理的海水不得作為拌合用水。

3.6配合比設計

3.6.1超高性能混凝土的配合比設計宜綜合考慮結構形式特點、設計要求、施工

工藝以及施工環境等因素。先根據設計要求的混凝土工作性能、力學性能、耐久

性、體積穩定性及其他指標初步計算配合比。再對設計配合比進行試配、調整得

到滿足相關性能要求的基準配合比，后經坍落度、強度、收縮徐變等技術指標復

核后確定。

3.6.2當需要改善超高性能混凝土的體積穩定性，宜調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）儲存要求應符合現行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387

的規定。

3.7.2采用干混料供應方式時，UHPC干混料產品宜采用防潮包裝袋包裝，并

應符合下列規定：

1小包裝袋（包裝重量不超過50kg）應符合現行國家標準《水泥包裝袋》

GB9774的規定；集裝袋（包裝重量介于500~3000kg）應符合現行國家標準《集

裝袋》GB/T10454的要求。

2袋裝UHPC干混料每袋凈含量不應少于其標識質量的99%。隨機抽取

20袋，總質量（含包裝袋）應不少于標識質量的總和。

3袋裝UHPC干混料包裝袋上應標志標明產品名稱、標記、商標、加水

量范圍、凈含量、使用說明、儲存條件及保質期、生產日期或批號、生產單位、

地址和電話等。

3.7.3UHPC干混料在儲存過程中不應受潮和混入雜物，并應符合下列規定：

1不同品種、規格型號和批號的UHPC干混料應分別儲存，不應混雜，

且宜先存先用。

2袋裝UHPC干混料應儲存于干燥環境中，應有防雨、防潮、防揚塵措

施。儲存過程中，包裝袋不應破損。

3袋裝UHPC干混料的保質期自生產日期起為3個月。當存放時間超過

3個月或對UHPC干混料有懷疑或受潮時，應重新取樣復驗，只有復驗合格后

方可使用。

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T/TMACXXX—202X

3.7.4UHPC干混料的運輸應符合下列規定：

1UHPC干混料運輸時，應有防雨、防潮、防揚塵措施，避免受潮，不應

污染環境。

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，不應摔包，不應自行傾卸。

3.7.5UHPC原材料和干混料的計量應符合下列規定：

1固體原材料、干混料應按質量計量，水和液體外加劑可按體積計量。

2原材料計量應采用電子計量設備。計量設備應具有法定計量部門簽發的有

效檢定證書，并應定期檢驗。混凝土生產單位每月應至少自檢一次。每一工作班

開始前，應對計量設備進行零點校準。

3原材料的計量允許偏差不應大于表3.7.5規定的范圍，并應每班檢查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供應方式為干混料供應時，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。

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T/TMACXXX—202X

4性能與分級

4.1工作性能

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

體結塊。

條文說明：UHPC拌合物的良好工作性能體現在其具有適宜的流動性、良好

粘聚性和優異的保水性，能保證UHPC在自重或機械振搗的作用下，能產生流動，

并均勻密實地填滿模板，不發生分層和離析、鋼纖維結團現象，不產生嚴重泌水

現象。

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

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

4.1.2的規定進行分級。USF1級拌合物性能，可由用戶根據實際需要自行規定。

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力學性能

4.2.1由于常規UHPC與含粗骨料的UHPC強度、韌性、應變硬化性能有所差異，

將常規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UHPC的抗壓強度等級應根據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的抗壓強度等級應根據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各項力學性能指標的

基本代表值。現行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387規定，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，本規范

建議UHPC的強度等級應根據100mm立方體抗壓強度標準值劃分。本規范定義

UHPC立方體抗壓強度標準值是指按標準方法制作、養護的邊長為100mm立方

體試件，在28d或設計規定齡期以標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓

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T/TMACXXX—202X

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

上，結合橋梁結構實際應用需求確定本規范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試驗結果表明：活性粉末混凝土立方體抗壓強

度的尺寸效應不明顯。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軸心抗壓強度設計值fcd應按表

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《混凝土結構設計規范》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）的關系為：

fck=0.88c1c2fcu,k

式中系數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，C50以下混凝土取為0.76；C55-C80取為0.78-0.82。系數αc2為脆性折

減系數。統計國內外總計142組強度范圍在77MPa~189MPa范圍內的UHPC

立方體抗壓強度和棱柱體抗壓強度試驗結果，結果表明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

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95%保證率的數值為0.800，因此本規范取αc1=0.80。同時，常規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。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αc2=0.95。

（2）軸心抗壓強度設計值：考慮材料分項系數的抗壓強度設計值，記為fcd，

用于構件設計。對于混凝土材料，材料分項系數取為γ=1.45，因此軸心抗壓強度

設計值為：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，當無試驗數據時，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）本規范規定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，故這里規定活性粉末混凝土抗拉強度宜根

據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

比設計要求的UHPC材料在無試驗數據情況時，可近似按表4.2.5采用。

4.2.6UHPC的軸心抗拉性能等級應根據附錄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。

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表4.2.6UHPC的軸心抗拉強度分級

要求

參數

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

類型應變軟化低應變硬化高應變硬化

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

類型應變軟化低應變硬化高應變硬化

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）根據國內外已有試驗結果，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基體性質決定，而

UHPC極限抗拉強度與鋼纖維性質（摻量、類型、長徑比）等密切相關。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用需求。

（2）UHPC軸心受拉性能分為應變軟化型、低應變硬化型和高應變硬化型，

其分類依據ftu/fte的比值。

4.2.7UHPC軸心抗拉強度標準值ftk宜由試驗確定，當無試驗數據時，可近似

按下式計算。

（）

ftk=ft0,k(1ff)……4.2.7-1

（）

f=flf/df…………4.2.7-2

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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，可按表4.2.7-1取值。

f——鋼纖維含量特征參數；

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f取值

f0.5%≤f<2.0%2.0%≤f<3.0%f≥3.0%

f0.110.130.15

典型參數下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

據時，可近似按式4.2.7-1計算。

（2）根據UHPC現有抗拉試驗數據經統計，121組活性粉末混凝土抗拉試件

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

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

（3）軸心抗拉強度設計值：考慮材料分項系數的抗拉強度設計值，記為ftd，

用于構件設計。對于混凝土材料，材料分項系數取為γ=1.45，因此軸心抗拉強度

設計值為：ftd=ftk/1.45。

4.2.8UHPC軸心抗拉初裂強度設計值ft0,d應按表4.2.8-1的規定采用；典型參數

下UHPC軸心抗拉強度設計值ftd應按表4.2.8-2和的規定采用。

表4.2.8-1UHPC軸心抗拉初裂強度設計值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典型參數下UHPC軸心抗拉強度設計值（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典型參數下UCA軸心抗拉強度設計值（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，材料分項系數取為γ=1.45，因此軸心抗壓強度

設計值為：ft0,d=ft0,k/1.45。

4.2.9UHPC彈性模量Ec宜根據現行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387

的規定進行測試。若無實測數據，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可按本規范第4.2.9條規定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應取0.2；UHPC的溫度線膨脹系數αc應取1.1×10/℃。

4.2.13不同的養護條件下，UHPC的收縮應變和徐變系數應按表4.2.13取值。

表4.2.13UHPC的收縮應變和徐變系數

養護條件收縮應變（με）徐變系數

℃高溫蒸汽養護

902d00.2

或80℃高溫蒸汽養護3d

自然養護（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《法國UHPC

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結構設計規范NFP18-7102016》規定，若養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℃以下的熱養護條件下，自收縮部分

完成；若采用90℃的蒸汽養護條件，可近似認為養護結束后將不會產生后期收

縮變形。普通混凝土結構在長期荷載作用下的徐變效應非常明顯，而UHPC材

料因基體致密和纖維含量較高，使得其徐變系數遠小于普通混凝土和高強混凝土。

國內外大量的試驗研究表明UHPC材料的徐變主要受養護條件、加載齡期、持

荷時間及加載應力水平等的影響。根據《法國UHPC結構設計規范NFP18-710

2016》規定，UHPC材料若未經熱養護，則其徐變類似于高性能混凝土；但是，

若采用蒸汽養護，則其徐變系數將顯著降低。

4.3耐久性能

4.3.1UHPC耐久性能設計指標包括氯離子擴散系數和耐磨性能。不同環境類

別下，UHPC的耐久性能設計指標宜按表4.3.1的規定選用。

表4.3.1UHPC耐久性能

環境類別名稱耐久性設計指標

一般環境、凍融環境、近海或海洋氯化

物環境、除冰鹽等其他氯化物環境、鹽氯離子擴散系數

結晶環境、化學腐蝕環境。

磨蝕環境耐磨性能

4.3.2UHPC的氯離子擴散系數應按表4.3.2的規定進行分級。

表4.3.2UHPC抗滲性能分級

等級UD100UD20UD02

-142

DCl（×10m/s）20≤D＜1002≤D＜20D＜2

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5承載能力極限狀態計算

5.1一般規定

5.1.1UHPC構件正截面的承載力應按下列基本假定進行計算：

1構件彎曲后，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），構件驗算時不應考慮UHPC

的抗拉作用；除接縫截面之外，構件驗算時應考慮UHPC的抗拉作用。

3縱向體內鋼筋的應力等于鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但其值應符合

下列規定：

'

fsdsifsd

'

(fpdp0i)pifpd

式中：

si、pi——第i層縱向普通鋼筋、預應力鋼筋的應力，負值表示壓應力；

'

fsd、fsd——縱向普通鋼筋的抗拉強度設計值和抗壓強度設計值，按現行國家

標準《混凝土結構設計規范》GB50010規定取值；

、'——縱向預應力鋼筋的抗拉強度設計值和抗壓強度設計值，按現行國

fpdfpd

家標準《混凝土結構設計規范》GB50010規定取值；

p0i——第i層縱向預應力鋼筋截面重心處混凝土法向應力等于零時，預應力鋼

筋中的應力，按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010規定取值。

4干接縫和膠接縫處截面不應考慮普通鋼筋作用，濕接縫處截面應考慮普

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普通鋼筋的作用，

其余截面或情況可考慮受拉區普通鋼筋作用和UHPC抗拉強度。

5.2受彎構件

5.2.1受彎構件正截面受壓區UHPC壓應力計算應符合下列規定：

1正截面受壓區UHPC的應力圖簡化為等效的矩形應力圖。

2矩形應力圖高度與實際受壓區高度的比值，按表5.2.1取用。

3矩形應力圖的壓力強度取UHPC的軸心抗壓強度設計值fcd。

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表5.2.1系數值

UHPC強度UC120UC140UC160UC180UC200

β0.820.810.800.790.78

5.2.2受彎構件正截面受拉區UHPC拉應力計算應符合下列規定：

1正截面受拉區UHPC的應力圖簡化為等效的矩形應力圖。

2受拉區等效矩形應力圖高度xt可按xthx計算，式中h為構件截面高

度，x為受壓區等效矩形應力圖高度，按表5.2.1取用。

3受拉區等效矩形應力圖的抗拉強度取mftd。對于應變硬化UHPC，m取0.5，

對于應變軟化UHPC，m取0.2。

條文說明：考慮截面受拉區UHPC對承載力的貢獻是UHPC受彎構件與普通鋼筋

混凝土受彎構件抗彎承載力計算的主要區別。本條文規定受拉區UHPC的應力圖

簡化為等效矩形應力圖。極限狀態時，受拉區UHPC可能已進入受拉應變軟化階

段，截面受拉邊緣附近拉應力較大區域的部分鋼纖維可能被拉斷或拔出。受拉區

UHPC考慮1倍的抗拉強度參與計算可能會對UHPC受彎構件承載力產生過高地

估計。我公司試驗研究和工程經驗表明，對于應變硬化UHPC構件，考慮0.5倍的

UHPC抗拉強度設計值可較好且偏安全地計算UHPC構件的抗彎承載力。對于應

變軟化UHPC構件，考慮0.2倍的UHPC抗拉強度設計值較合適。

5.2.3UHPC構件的正截面抗彎承載力和抗剪承載力應考慮接縫的折減作用，折

減系數可按表5.2.3取值。

表5.2.3承載力折減系數

接縫截面

非接縫截

類型符號體內預應力體

面體外預應力體系

系

抗彎折減系

類接縫類接縫；類接縫

數фf1.0A0.95A0.90B0.85

抗剪折減系