【下】赵筠：超高性能混凝土（UHPC）的性能和应用简述

作者：北京江汉科技有限公司教授级高级工程师 赵筠

5、UHPC的应用

纵观国际上UHPC的研究、发展与应用，领先的国家各具特色，简介如下：

丹麦的研究最有创新性，现在较多地应用在风电塔筒连接、轻巧美观的建筑结构上，如阳台、楼梯、幕墙、建筑保温体系等，见图5；

法国的研究规模大、参与单位多，向世界展示出UHPC的价值，引领在多方面应用的发展，如桥梁、建筑结构和幕墙、结构连接、长寿命路面等，其中拉法基的Ductal?产品在世界范围推广应用，见图6；

德国的研究从微观到宏观面面俱到，较快用于生产制造多种产品，如钻孔桩钻头、机床基座、建筑立柱等；

美国和加拿大的研究比较专注于桥梁和相关实用技术，发展了多种UHPC公路桥梁和桥面板体系，UHPC已开始越来越多地用于桥面板连接和快速建桥或桥梁维修；

瑞士的研究与应用在混凝土结构维修加固方面领先，用UHPC维修加固公路桥梁正在成为一种最佳方法而获得较多应用，见图7^[10]；

日本将UHPC作为“21世纪工程材料”看待，开展较全面研究与应用实践，实现了在东京羽田机场新海上跑道大型工程的应用；

韩国在桥梁方面研究和应用系统深入，在较短时间内形成比较完备的设计与生产施工应用技术文件（标准规范）；

中国的应用主要是高速铁路的电缆沟盖板（RPC盖板）等方面。

图5 丹麦的UHPC阳台

图6 法国UHPC建筑承重结构和幕墙

图7 瑞士A9公路Chillon城堡高架桥面板维修加固和保护工程

（UHPC用量2400m³，加固桥面面积50,000m²）

6、结语

UHPC的价值和潜力体现在：

1）超高强度与韧性，可以建造以前不可能的或新型轻质高强结构；

2）耐久性大幅度超越传统的工程结构材料，使UHPC结构具有超长工作寿命和低养护维修费用，获得比传统结构低的寿命周期成本（LCC，Life Cycle Cost）；

3）充分发挥UHPC的性能优势，在一些场合应用，有可能降低结构或工程的综合建造成本；

4）应用UHPC建造的结构，具有显著的节材、节能和减排效果，有利于可持续发展。

从诞生到今天，UHPC已经经历了35年的发展。从最初Densit一个商业化产品，发展出RPC、BSI、Ductal、CEMTEC、BCV等众多的产品系列。如今，UHPC已经褪去神秘面纱，正在发展成为容易配制生产和实际应用的新一代工程材料。UHPC应用研究方兴未艾，在至今的梁板柱结构、薄壁薄壳结构、维修加固、功能或装饰构件等应用中，已经显示出坚固、耐久、美观、节材、低碳、低维护成本等优越性，彻底改变了混凝土结构的面貌。其发展历程表明，需要集众人的智慧、发挥想象力去挖掘和利用UHPC的潜力与价值。可以肯定，还有许许多多UHPC新应用等待研究与开发。UHPC作为工程结构材料，还有很大的发展进步空间，还有许多需要研究、改进和完善的课题，例如，需要建立和完善材料的本构关系、结构设计方法和规范，提高材料与结构的使用效率；需要进一步提高纤维效率，降低材料成本；需要继续优化生产配制、浇筑施工工艺，提高结构性能的可靠性；需要更长期深入研究UHPC的耐久性等等。

新一代工程材料——UHPC同时蕴涵着机遇和挑战。UHPC可以制造性能更好的产品，建造轻巧优美、坚固韧性、耐久耐用的结构，但这需要科学系统深入的材料研究为基础，需要严谨扎实的结构性能试验、生产施工实践为技术支撑，需要材料工程师、结构工程师和建筑师的通力合作。期望UHPC能够得到国内广大同行的重视，在现有国际研究应用成果的基础上，自主开展系统深入的高水平研究与应用，跟上并超越国际上发展进步的步伐，开发利用UHPC的价值，进一步挖掘UHPC的潜力。

参考文献

[10] Mühlberg, H., et al, 2400 M3 DeBFUP Sur Un Pont Autoroutier, TRACéS 19, Bulletin technique de laSuisse romande, 140o année / 3 Octobre 2014, 12-19.

作者：赵筠