什么是UHPC？UHPC構(gòu)件的應用分類及前景介紹

時間：2022-07-19

UHPC是一種具有強力學性能、高韌性、高耐久性和優(yōu)良澆筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通過選用高活性的微細材料，采用較緊密積和纖維增強技術(shù)配制而成。UHPC的各項性能指標均大幅度普通混凝土。

在建筑及橋梁結(jié)構(gòu)，建筑外立面裝飾，建筑修補加固等方面有著廣闊的應用前景。UHPC的使其在結(jié)構(gòu)，裝飾等各方面的應用較其他混裝土材料較加節(jié)約材料用量，并能夠減輕建筑物或構(gòu)件自重，從而減少二氧化碳排放，而優(yōu)異的耐久性能減少建筑物和構(gòu)件的維護返修，在建筑的全生命周期實現(xiàn)較加綠色和節(jié)能的建筑和構(gòu)件。

一、UHPC構(gòu)件的應用分類

根據(jù)用途和主要目的，UHPC應用通常劃分為結(jié)構(gòu)性（structural）和裝飾性（Architectural）兩大類，結(jié)構(gòu)性UHPC是承擔除自重，風荷載，地震力以外其他荷載的UHPC結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，典型應用如預制梁，現(xiàn)澆鋼箱梁橋面鋪裝層，濕接縫等。

裝飾性UHPC是不承擔除自重，風荷載，地震力以外其他荷載的UHPC結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，并對裝飾功能包括表觀質(zhì)量，顏色，均勻性等有較高要求，典型應用如UHPC建筑幕墻板，UHPC遮陽板，UHPC裝飾景觀構(gòu)件等。

在某些情況下，UHPC結(jié)構(gòu)或構(gòu)件需要同時承擔結(jié)構(gòu)性荷載并實現(xiàn)較高的建筑裝飾效果，這類應用既需要滿足較高的力學性能，進行詳細地結(jié)構(gòu)受力分析和計算，滿足結(jié)構(gòu)上的安全和可行性，同時還要求建筑設計與結(jié)構(gòu)設計的充分融合及相互適應，對構(gòu)件制作過程中的模具制作，澆筑，養(yǎng)護工藝都有較高的要求，以確保滿足建筑裝飾效果。這類應用可以稱之為UHPC裝飾與結(jié)構(gòu)一體化應用。

二、裝飾與結(jié)構(gòu)一體化UHPC的應用場景及關鍵成功因素

UHPC構(gòu)件與裝飾一體主要應用場景為對建筑造型和表觀質(zhì)量要求較高的纖薄輕巧結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，現(xiàn)階段主要包括：橋梁、屋面、陽臺和樓梯等，未來可望拓展至更多的應用領域。

UHPC構(gòu)件與裝飾一體化實施關鍵在于業(yè)主、建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、預制構(gòu)件廠、安裝單位、UHPC材料提供商各方的充分和溝通，反復推敲和逐步完善方案，即能符合建筑師對造型及表觀質(zhì)量的要求，又能夠結(jié)構(gòu)安全性，同時在構(gòu)件制作和安裝效率及成本方面得到有效控制。

三、裝飾與結(jié)構(gòu)一體化UHPC的應用面臨的挑戰(zhàn)及前景

UHPC作為新興的水泥基材料，在結(jié)構(gòu)工程和幕墻裝飾領域的應用正在逐步擴展，而結(jié)構(gòu)和裝飾一體化應用較是對其性能的充分挖掘和利用，UHPC結(jié)構(gòu)和裝飾一體化在實施過程中將會遇到的挑戰(zhàn)包括：

a、業(yè)主、建筑師、結(jié)構(gòu)工程師對UHPC性能的認識和理解

b、UHPC結(jié)構(gòu)計算規(guī)程

c、UHPC對建筑全生命周期能耗及成本的影響的認識

d、養(yǎng)護方法對結(jié)構(gòu)和裝飾一體化構(gòu)件的影響研究

e、鋼纖維點蝕對表現(xiàn)效果的影響

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