國(guó)家《水泥混凝土用快速修補(bǔ)材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫單位
UHPC適用于哪些領(lǐng)域?UHPC材料的應(yīng)用前景介紹
UHPC全稱為Ultra High Performance Concrete,即超高性能混凝土。它是一種由水泥、硅粉、石英砂、鋼纖維等多種物質(zhì)構(gòu)成的新型水泥基復(fù)合材料。UHPC的耐久性和強(qiáng)度極高,而且具有良好的施工性能,因此被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
適用領(lǐng)域:
(1)建筑構(gòu)件(輕質(zhì)高強(qiáng)、免維護(hù)、防火):制造承重結(jié)構(gòu)與裝飾一體化建筑如樓梯、陽(yáng)臺(tái)等;自承重建筑裝飾構(gòu)件,如鏤空建筑幕墻和屋面構(gòu)件、建筑造型構(gòu)墻裝飾板等。
(2)結(jié)構(gòu)連接(高強(qiáng)、高粘結(jié)強(qiáng)度、抗疲勞、耐久):用于鋼結(jié)構(gòu)連接如海上風(fēng)電鋼塔筒采用套接,灌注UHPC固定;預(yù)制混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性連接,如預(yù)制橋梁構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)灌注UHPC連接,已經(jīng)成為北美橋梁快速建設(shè)、修復(fù)或更新的基本方法。
(3)鋼-UHPC輕型橋面(高強(qiáng)與剛度、高粘結(jié)強(qiáng)度、抗裂、抗疲勞、耐久):UH-PC與鋼組合結(jié)構(gòu),很好地解決了兩大鋼橋難題——鋪裝易損壞、鋼結(jié)構(gòu)易疲勞開裂,因此突破了制約鋼橋發(fā)展的這兩大技術(shù)瓶頸。
(4)橋梁或橋梁構(gòu)件(輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久、免維護(hù)、低造價(jià)):馬來(lái)西亞的經(jīng)驗(yàn)顯示,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),充分利用UHPC的性能,大幅度減少材料用量、減少下部結(jié)構(gòu)、省去防水層等,UHPC橋梁的初始造價(jià)可以低于傳統(tǒng)混凝土橋梁,且可在百年以上服役壽命中免維護(hù)、維修。
(5)混凝土結(jié)構(gòu)維修、加固與保護(hù)(高強(qiáng)與剛度、高粘結(jié)強(qiáng)度、抗疲勞、低滲透性、耐久、耐磨等):一次UHPC維修可替代多次傳統(tǒng)方法維修,大幅提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度,并對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有抗?jié)B、防水、抗凍、耐磨等多重保護(hù)功能;結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)抗震加固的最佳方法之一。
(6)需要長(zhǎng)壽命的工程結(jié)構(gòu)(抗裂、耐久):UHPC很好地解決了傳統(tǒng)混凝土開裂、鋼筋銹蝕和凍融破壞等耐久性難題,是迄今為止耐久性最好的工程材料。既使在最惡劣的自然環(huán)境中,如高溫高濕高鹽的海洋環(huán)境、鹽水凍融環(huán)境等,UHPC工程結(jié)構(gòu)服役壽命預(yù)期也在100年以上。如建造交通基礎(chǔ)設(shè)施、核能與核防護(hù)工程等。
(7)防爆或抗爆結(jié)構(gòu)(抗爆、抗沖擊):用于各種軍事工程,民用如防護(hù)金庫(kù)、數(shù)據(jù)中心、使領(lǐng)館等重要目標(biāo)。
(8)耐腐蝕層或結(jié)構(gòu)(高粘結(jié)強(qiáng)度、耐腐蝕、耐磨):污水處理廠、污水管道等。
(9)抗沖磨層(高粘結(jié)強(qiáng)度、抗沖擊、耐磨):水工結(jié)構(gòu)面層的抗沖磨保護(hù)。
(10)家具、街具和雕塑(輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久、免維護(hù))等。
應(yīng)用前景:
UHPC超高性能混凝土的應(yīng)用前景非常廣闊。隨著科技進(jìn)步和工程建設(shè)的不斷發(fā)展,UHPC材料在橋梁、隧道、建筑、道路、水利工程等領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。同時(shí),UHPC材料可以替代傳統(tǒng)的建筑材料,例如鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻等,因此未來(lái)UHPC材料的應(yīng)用前景非常樂(lè)觀。