一、行业背景:UHPC强度持续突破,自收缩问题日益凸显
2026年9月,华新建材集团发布了抗压强度突破900兆帕的超高性能水泥基复合材料,标志着我国UHPC研发制造实现跨越式突破,为重大工程建设提供了高性能国产建材新方案。近年来,UHPC抗压强度纪录不断被刷新,应用场景从高铁箱梁、桥梁主体延伸到装配式建筑节点和海上平台,行业对UHPC的关注度持续升温。
然而,强度纪录的不断突破,也将一个长期困扰UHPC工程应用的核心矛盾推至前台:自收缩。UHPC的水胶比通常低于0.20,水泥水化过程中内部水分被大量消耗,毛细孔相对湿度急剧下降,混凝土从内部产生显著的收缩应力。在约束条件下,这种自收缩极易引发早龄期开裂。一旦结构出现裂缝,氯离子、水分等侵蚀介质沿裂缝侵入,钢筋锈蚀风险成倍增加,对设计寿命百年以上的重大工程构成严峻挑战。因此,自收缩控制已成为UHPC从实验室走向大规模工程应用必须攻克的关键技术瓶颈。
二、技术现状:SAP内养护的成效与局限
目前,行业内针对UHPC自收缩问题的主要技术路径是内养护。其中,高吸水树脂(SAP)是研究和应用最为广泛的内养护材料。公开研究证明,SAP在特定掺量和粒径范围内,能有效降低UHPC收缩和开裂。其作用机理在于:SAP在拌合阶段吸收大量水分,在混凝土硬化过程中缓慢释放,维持内部相对湿度,从而抑制自干燥收缩。
然而,SAP在实际应用中也暴露出若干局限。首先,SAP释水后会在混凝土基体中留下圆形孔洞,对强度产生负面影响,需通过配合比优化加以补偿。其次,SAP在低水胶比体系中分散困难,搅拌不均匀时局部内养护效果显著削弱,导致性能波动。第三,SAP的释水速率难以精确控制,释水过早则水分在混凝土凝结前流失,释水过晚则自干燥已经发生,内养护效果大幅打折。这些局限制约了SAP在UHPC中的进一步推广应用。
三、绿能珠技术解析:内养护材料的差异化路径
我公司提供的绿能珠内养护新材料,技术路径与SAP不同。绿能珠的实质,是基于蒸压硅酸盐骨料技术制备的内养护材料。其技术特征主要体现在以下三个层面:
第一,微纳米孔结构形成毛细管网络。 绿能珠内部具有微纳米尺度的孔结构,形成了一种毛细管网络。在拌合阶段,水分通过毛细作用进入孔结构内部储存;在混凝土硬化阶段,水分在毛细管力和浓度梯度的双重驱动下缓慢释放。这一释水过程具有平缓、持续的特点。据我公司实验室研究,其释水行为与水泥水化耗水过程具有较好的协调性,有助于在硬化阶段维持内部相对湿度。需要说明的是,该结论基于公司内部试验观察,具体数据以公司实验室检测报告为准。
第二,分散均匀性优于传统SAP。 绿能珠的颗粒形态和表面特性经过优化设计,在混凝土中分散更均匀,不易出现局部团聚现象。这一特性有助于保证内养护效果的稳定性,减少因分散不均导致的局部干燥或局部水分过量问题。
第三,在合理掺量条件下对强度的负面影响可控。 相比SAP释水后遗留圆形孔洞的问题,绿能珠的微纳米孔结构在释水后,据我公司实验室研究,可被后续水化产物逐步填充,有助于混凝土基体密实度的保持。释放的水分促进胶凝材料水化,生成更致密的水化产物,抗裂、抗渗、抗碳化性能有望同步提升。上述结论基于公司内部试验观察,具体数据以公司实验室检测报告为准。
四、标准说了算:绿能珠符合内养护剂行业标准
一项技术能否在工程中大规模应用,标准体系的支撑至关重要。
2025年,工业和信息化部批准发布了JC/T 901-2025《水泥混凝土养护剂》,于2025年11月1日正式实施。这个标准最大的变化,是首次将内养护剂纳入行业标准体系,明确规定了内养护剂的分类、技术要求和试验方法。内养护剂的核心指标包括:吸液倍率、1h吸水率、氯离子含量、凝结时间之差、抗压强度比和自收缩率比。其中,自收缩率比是直接评价内养护效果的关键指标,抗压强度比则确保内养护材料不会损害混凝土的力学性能。
绿能珠作为颗粒型无机内养护材料,符合IC-W-K JC/T 901-2025对内养护剂的各项技术要求。这意味着,绿能珠的内养护效果和力学性能影响,经过了行业标准体系的验证,不是“企业自说自话”,而是“标准说了算”。
此外,我公司还参与制定了 T/CECS 10455-2025《蒸压硅酸盐骨料》 和 T/CECS 1886-2025《蒸压硅酸盐骨料应用技术规程》 两项团体标准,并参与编制陕西省地方标准 《高性能混凝土技术规程》 。从行业标准到团体标准再到地方标准,绿能珠的技术体系正在获得多层级标准体系的认可。
五、行业对接:政策与市场需求的双重驱动
从行业政策看,UHPC及高性能混凝土的应用正获得越来越多的政策支持。交通运输部发布的《钢-高韧性混凝土组合桥面设计与施工规范》(JTG/T 3364-03—2026)将于2026年11月1日起施行,为高韧性混凝土在桥梁工程中的规范化应用提供了技术依据。住建部发布的《新型建材推广应用可复制经验做法清单(第一批)》明确提出,对使用高性能混凝土、低碳建材的项目给予专项资金补助,形成“政策+市场”双轮驱动,推动新型建材从“试点示范”走向“规模化应用”。
在低碳混凝土领域,绿能珠同样具有应用潜力。大掺量粉煤灰、矿渣粉替代水泥后,早期水化速率降低,自干燥现象突出。绿能珠®的内养护功能有助于维持内部相对湿度,使辅助胶凝材料在低水胶比条件下获得更充足的水分持续水化,在降低水泥用量的同时改善强度发展与体积稳定性。这一技术路径与当前混凝土行业绿色低碳转型的方向高度契合。
六、未来展望:从单一抗裂到系统解决方案
自收缩控制,只是内养护技术价值的一个切面。下一步,我公司将继续围绕绿能珠在低碳UHPC体系中的适配性开展系统研究,探索其在抗冻融、抗盐蚀、抗碳化等多维度耐久性提升中的协同效应,推动内养护技术从单一的抗裂手段,升级为混凝土全生命周期性能保障的系统方案。
同时,我公司将持续参与行业标准编制工作,将绿能珠的技术经验转化为行业规范,推动内养护技术从“企业产品”走向“行业方案”。在UHPC强度纪录不断刷新、工程应用场景持续拓展的背景下,内养护技术的价值将愈发凸显。中劲环保愿与行业同仁一道,为提升混凝土结构耐久性、推动建材行业高质量发展贡献力量。
好混凝土,从内部开始养护。
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