参加“第一届全国UHPC弹性球设计制造大赛”小记
时间：2021-01-25 来源：CCPA-UHPC分会 分享：
按照大赛竞赛规则，UHPC弹力球进行弹性测试：从两米高的地方自由下落撞击钢板后测其回弹高度，并记录球体裂缝用以评价球体的损伤程度。既要跳得高又要摔不裂，就要求UHPC材料具备很高韧性、抗压和抗拉强度。
参加“第一届全国UHPC弹性球设计制造大赛”小记
山西职业技术学院 韩美玲 刘越
“一切准备完毕，走起!”，随着小赵同学一个网红手势，大家开心地一笑，近半年的辛苦终于告一段落;望着被我们当做宝贝似的、里三层外三层包裹好两个弹力球,想着即将验证成果，队员们心中除了一丝激动兴奋外，更多的是充满了忐忑与期盼。
回想当初刚看到比赛通知时，同学们觉得十分的好奇，同时心中充满了疑惑，混凝土球还能弹跳起来吗？大家都想亲自实践一把，同学们踊跃报名组建团队，开始了参赛之旅。
按照大赛竞赛规则，UHPC弹力球进行弹性测试：从两米高的地方自由下落撞击钢板后测其回弹高度，并记录球体裂缝用以评价球体的损伤程度。既要跳得高又要摔不裂，就要求UHPC材料具备很高韧性、抗压和抗拉强度。配制UHPC的性能目标：抗压强度等级不低于UC150，抗拉强度等级不低于UT10。因此，首先从原材料选择入手，胶凝材料采用水泥+粉煤灰+硅灰，不仅能提高混凝土的密实性，保证了达到更高强度，还可以降低混凝土的容重；为了提高弹力球的抗冲击性和抗拉性，加入化学纤维增强增韧，纤维长度约15mm，直径约0.20mm，掺量为2%。
骨料的选择上，最初选用的是陶粒，在经过多次试验后，混凝土抗压强度达到指标要求，但由于成型方法所限，弹力球最终确定的是实心球体，同时要求混凝土体积密度等级不高于1400kg/m3，最后选用陶粒+聚苯颗粒+玻化微珠，后两种占比较大（这也正是弹力球回弹高度不高的原因所在）。
大赛对弹力球的直径与圆球度做了精确要求，成球模具的选用尤为关键。
刚开始首先想到用篮球、足球或排球做模具，但这些球体直径偏小或偏大，最主要是这些球体柔性有余，刚度不足，不能保证所成弹力球的圆度，不可用。最后从网上找到直径为20mm半圆形铝模，采用两半圆球试模合成圆球体。
按照大赛竞赛规则，制作弹力球的方法有三种，我们制定了两种方案。方案1采用内部填充空心球体，从而增加弹力球弹性，受成型条件所限，只能是先将内球置于半圆形铝模中心，内球与外球空隙人工填充UHPC材料，由于密实性差，导致成型好的弹性球从2000mm高度自由落体撞击地面钢板，球体摔裂为两半，只能放弃。因此改用方案2采用分散填充轻物质球体橡胶颗粒和聚合物泡沫材料成球。
拌制好UHPC材料，以保鲜膜作隔离，双半球挤压成型法：每个半圆形铝模手工分层装模，边装边捣压密实，两半球装满后，再对齐挤压扣合，用胶带缠绕固定后放养护箱养护24小时后拆模。
弹力球成型
成型弹力球是“纯手工打造”，采用人工挤压成型，密实性欠佳，会出现少部分空隙；接缝处不平整，错台最高可达2mm；两半球扣合不严实等，因此拆模后需进行缺陷修补、挤压缝打磨修补，养护形成强度后需进行抛光、绘画等。
缺陷修补
表面抛光、美化
近半年的时间，十余次的配比方案的调整，每组配比成型3个球，留置试块测试强度……，一路艰辛走来，我们收获满满。我们收获的是指导老师不辞辛苦、加班加点陪着我们攻克一个个难关时的谆谆教诲；我们收获的是队友间为小事争得面红耳赤、小有成就时开怀欢笑的兄弟情深；我们收获的是看到比赛现场高手对决各显身手的大快朵颐；我们收获的是师生的关心支持与无私相助……所有种种，终将激励我们前行。
留作珍贵纪念
“白日不到处，青春恰自来，苔花如米小，也学牡丹开”。我们整装待发，道阻且长，行则将至！
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