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    超高性能混凝土(UHPC)的應用
    2019-07-23

    超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,簡稱UHPC),因為一般需摻入鋼纖維或高強聚合物纖維,也被稱作超高性能纖維增強混凝土(Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete,簡稱UHPFRC)。UHPC不同于傳統的高強混凝土(HSC)和鋼纖維混凝土(SFRC),也不是傳統意義“高性能混凝土(HPC)”的高強化,而是性能指標明確的新品種水泥基結構工程材料。
    縱觀國際上UHPC的研究、發展與應用,領先的國家各具特色,簡介如下:
    丹麥的研究最有創新性,現在較多地應用在風電塔筒連接、輕巧美觀的建筑結構上,如陽臺、樓梯、幕墻、建筑保溫體系等,見圖1;
    法國的研究規模大、參與單位多,向世界展示出UHPC的價值,引領在多方面應用的發展,如橋梁、建筑結構和幕墻、結構連接、長壽命路面等,其中拉法基的Ductal®產品在世界范圍推廣應用,見圖2;
    德國的研究從微觀到宏觀面面俱到,較快用于生產制造多種產品,如鉆孔樁鉆頭、機床基座、建筑立柱等;
    美國和加拿大的研究比較專注于橋梁和相關實用技術,發展了多種UHPC公路橋梁和橋面板體系,UHPC已開始越來越多地用于橋面板連接和快速建橋或橋梁維修;
    瑞士的研究與應用在混凝土結構維修加固方面領先,用UHPC維修加固公路橋梁正在成為一種最佳方法而獲得較多應用,見圖3;
    日本將UHPC作為“21世紀工程材料”看待,開展較全面研究與應用實踐,實現了在東京羽田機場新海上跑道大型工程的應用;
    韓國在橋梁方面研究和應用系統深入,在較短時間內形成比較完備的設計與生產施工應用技術文件(標準規范),并首次將全斷面UHPC梁板用于公路斜拉橋;
    馬來西亞已經用UHPC建造了約百座公路橋梁,且UHPC橋梁的造價在當地很有競爭力;
    中國的研究應用包括高速鐵路的電纜溝蓋板(RPC蓋板)、鋼-UHPC橋面、在役橋梁維修加固、新型結構橋梁;等等。

    UHPC可以制造性能更好的產品,建造輕巧優美、堅固韌性、耐久耐用的結構,但這需要科學系統深入的材料研究為基礎,需要嚴謹扎實的結構性能試驗、生產施工實踐為技術支撐,需要材料工程師、結構工程師和建筑師的通力合作。期望UHPC能夠得到國內廣大同行的重視,在現有國際研究應用成果的基礎上,自主開展系統深入的高水平研究與應用,跟上并超越國際上發展進步的步伐,開發利用UHPC的價值和進一步挖掘UHPC的潛力。

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