赵筠UHPC驱动工程结构再创新
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工程材料的发展是工程结构创新的重要驱动力。作为先进水泥基材料,超高性能混凝土(UHPC)为宜业尚品、轻量化与耐久耐用工程结构提供了创新的源泉和空间。
在过去的一年里,我国在桥梁方面的创新与应用、轻量化装配式建筑构件、标准规范体系建设等方面都取得了重要进展。随着UHPC工程应用规模稳步增长,UHPC为工程结构创新作出了巨大贡献。
中国混凝土与水泥制品协会超高性能水泥基材料与工程技术(UHPC)分会秘书长赵筠长期从事促进或推动超高性能混凝土技术推广、工程应用、产品创新及标准化等方面的工作。近日在接受本报记者采访时表示,随着研究的系统深入、标准规范体系的建立完善,在工程结构向大跨、轻型、耐久耐用方向发展过程中,以及在既有混凝土结构加固改造中,UHPC将发挥越来越重要的作用。
什么是UHPC?
“UHPC起源丹麦,自年申请第一个专利至今已经过去43年。”谈到UHPC的发展赵筠表示,在UHPC发展的前25年,可能受专利约束,UHPC研究仅限于少数企业、大学和研究机构,大多数工程技术人员对UHPC缺乏了解和认知,技术与应用发展缓慢。年后的18年间,国际上包括我国的UHPC技术发展速度明显加快,大量企业、大学和研究机构的科研人员加入UHPC研究与应用开发的行列,UHPC交流的平台也不断增加。
我国UHPC的研究探索始于上世纪末,如今是水泥基材料研究、应用、创新、发展最具活力的领域,近几年工程应用呈快速增长趋势,已成为可工业化生产和商业化供应的工程材料,产品类型和应用领域在不断扩展,UHPC结构设计方法、施工技术及标准规范正处于发展、建立和完善过程。
“UHPC一般需掺入钢纤维或高强聚合物纤维,也被称作超高性能纤维增强混凝土。它不同于传统的高强混凝土和钢纤维混凝土,也不是传统意义高性能混凝土的高强化,而是性能指标明确的新品种水泥基结构工程材料。”提到UHPC的性能和特点赵筠指出,与普通混凝土相比,UHPC强度更高、更耐久;与钢结构相比,UHPC结构抗疲劳、免维护优势更突出。
UHPC优点非常多,最具代表性的有: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;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;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;应用UHPC建造的结构,具有显著的节材、节能和减排效果,有利于可持续发展等。属于现代先进材料,创新了水泥基材料与纤维、钢材的复合模式,大幅度提高了纤维和钢筋在混凝土中的强度利用效率,使水泥基结构材料的全面性能发生了跨越式进步。
UHPC可应用在何处?
“钢-UHPC复合桥面可以大幅度提升桥面刚度,很好地解决‘钢桥面铺装破损’和‘钢结构疲劳开裂’两大钢桥痛点难点问题,是如今UHPC最有价值的应用之一,产生了很好的经济、环境和社会效益。”提到UHPC在工程当中的应用时赵筠说,近年来,UHPC在工程应用中取得了很大进展。年8月底贯通的广东英德北江四桥非常值得
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