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2019年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(六)

2019年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(六)

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摘要

汇集起众人的智慧、技能和努力,推动UHPC的创新与技术进步,将使中国成为UHPC发展的新引擎,并有所成就。


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正文内容

六、未来发展建议 1、进一步完善UHPC材料和应用技术体系如今,中国正在建立UHPC的技术体系,许多UHPC相关的团体标准在起草编制之中,但在UHPC研究、产品生产、施工应用等方面还存在不少问题和不足,如黄政宇教授在南京第二届“中国混凝土大讲堂”上,指出中国UHPC推广应用的问题与不足包括:—  部分原材料来源仍缺乏,如适合UHPC制备的水泥不多且难得,没有超高性能专用系列外加剂,新型扭转型高强纤维还没有生产;—  UHPC力学性能与国际最高水平仍有差距;—  可应用领域多,但推广的领域不够;—  适应不同环境和结构要求的材料性能(拌合物粘度、收缩、水化热)调控、质量控制、施工工艺仍缺乏系统研究。同时指出,中国UHPC研究的深度和广度的不足,包括在材料层次上,原材料的选择原则总结不够;复合矿物掺合料作用机理只注意了颗粒级配影响,对颗粒活性和表面能的影响缺乏研究;对UHPC的生产工艺、质量控制研究不多;UHPC的品种不够丰富。在结构和生产层次上,还没有形成具有共识的材料本构关系;没有形成统一的结构设计标准规范;系统、有组织的结构研究刚刚起步;完善的质量控制体系还在形成过程之中。这些问题和不足,是我们在建立UHPC技术体系过程中,需要解决或完善的。2、在体现UHPC技术经济优势的领域开展研究拓展应用UHPC在不同国家经历了四十年、三十年或二十年技术发展和推广应用后,由于国情和需求差异,UHPC应用的进展有较大差异,其中的成功应用值得我们学习借鉴。丹麦UHPC的规模化应用主要在建筑领域,包括预制UHPC楼梯、阳台、幕墙、预制构件湿接缝连接;此外,在风电钢塔筒的灌缝连接方面,丹麦产品性能和应用技术也居于世界领先地位。法国UHPC研发与应用涉及领域较多,包括多种结构形式公路桥、建筑构件和幕墙、工业建筑、维修加固、水利工程抗冲磨等,形成的UHPC产业规模最大,如今支撑UHPC产业的主要是建筑应用,包括大型建筑项目如体育场、高铁站等一些创新结构与幕墙建筑;桥梁翻新、维修加固可能会成为另一支撑性应用。韩国在桥梁和建筑都有一些创新性应用;马来西亚、美国和加拿大的研究应用主要在桥梁方面。中国经历二十多年的研究应用,UHPC在钢桥面铺装、钢-UHPC组合桥梁的应用规模已经走在了世界前列;UHPC在装配式桥梁和建筑构件的结构连接应用已经开始,且桥梁结构连接在UHPC应用体量的占比较大,预期待技术体系建立完善后,会进入可持续规模化应用。我们还拥有许多UHPC技术与应用发展空间,建议重点在以下方面开展工作:装配式建筑中国正在大力推进建筑产业化、装配化,UHPC除用于湿接缝结构连接具有技术和经济优势外,使用UHPC生产部分构件如楼梯、阳台、轻质“三明治”保温墙板,设计应用合理,也可以从减小构件重量、减小建筑整体自重、降低运输吊装安装施工成本等方面获得经济性,并提升装配式建筑质量。这类构件与装配式钢结构建筑结合应用,可形成相互补充的装配建筑体系。在这方面,丹麦取得非常好的应用效果,我们也应该在装配式建筑领域发展相应设计、预制生产、结构连接、安装以及相应标准规范等构成的技术体系。结构维修加固瑞士UHPC应用的主要领域为维修加固,已经成为最具市场竞争力的桥梁维修加固技术体系,其技术经济优势也在世界范围获得验证、认可和应用。世界许多国家包括中国都面临大量桥梁老化问题,需要维修加固或更换,日本如今就着力发展UHPC桥梁维修加固技术。中国已经开展了UHPC维修加固研究和应用,也有了相关地方标准(如陕西省地方标准SDBXM39-2019),公路学会标准正在编制,但还集中在混凝土桥梁方面。还有大量老化的码头、隧道、水利水电、建筑等混凝土结构,同样面临老化、存在结构缺陷以及不能满足现在对结构承载能力或抗震性要求等各种各样的问题。UHPC维修加固技术与方法具有技术和经济优势,还会在更多工程领域和更大范围获得应用,有很大市场发展空间。在该领域,未来创新发展的内容包括,适应不同场合、不同结构多样化的UHPC成型施工方法,快速维修加固材料和施工技术,等等。美国正在开展针对钢桥梁的UHPC维修加固研究,取得了满意的试验研究结果。应用UHPC进行钢结构的维修加固和保护,也值得关注和发展相应技术。创新建筑与结构法国在建筑和结构创新方面走在世界前列,重要的原因是建筑师、结构工程师较早参与到UHPC创新和应用的行列中。我国拥有数量众多的建筑师和结构设计师,如果他们中更多人了解UHPC、参与到UHPC建筑设计和结构设计中来,这样会打开一个很大创新发展空间。为此,需要更多开展UHPC知识普及、标准规范宣传等活动。从2019年初开始,CCPA-UHPC分会与预拌混凝土分会合作建立了微信公众号“混凝土和UHPC”。通过公众号向社会大众推广宣传UHPC基础知识、相关技术、产品和工程应用。欢迎有更多人来利用这个平台,投稿介绍自己编写的或所见所闻的UHPC相关技术和应用,加入UHPC推广宣传活动,共同推动UHPC在中国的发展进步。 UHPC为水泥制品、工程结构的性能改善和寿命提升、为创造开发新产品和新结构、为工程结构连接以及维修加固等提供了性能更好的材料,在更高层次上满足我们对产品、对结构、对工程的需求,如轻质高强、高耐久或长寿命、免维护、美观、防火、绿色低碳、低资源消耗等等,对推动行业向高质量、环境生态友好方向发展,对水泥制品和工程结构升级换代具有重要意义。我们正走在UHPC成长的路上,把UHPC发展好并在合适的地方用好,我们需要扎扎实实建立起科学先进的UHPC技术体系,包括材料制备、材料性能与试验、结构设计与优化、成型施工、质量控制与验收以及标准规范体系;需要研究发展适合不同类型工程应用、施工特点和需求的UHPC材料;需要让建筑师、结构设计师、水泥基材料产品企业、工程业主了解UHPC并参与开发UHPC应用;需要在模型制造、现场生产浇筑装备、成型养护施工工艺等各方面提升技术和技艺水平等。汇集起众人的智慧、技能和努力,推动UHPC的创新与技术进步,将使中国成为UHPC发展的新引擎,并有所成就。原创文章  欢迎交流  如需转载  请注明出处推荐文章2019年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(一)2019年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(二)2019年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(三)2019年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(四)2019年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告(五)第二届超高性能水泥基材料与应用技术(UHPC)论坛在南京召开CCPA-UHPC分会一届一次理事会召开 ----总结2019年工作、讨论未来工作聚焦超高性能水泥基材料的研究开发与工程应用---第二届中国混凝土大讲堂开讲《混凝土早期温度裂缝的预防》读书会“第三届预拌混凝土工厂智能制造和装备设施绿色环保升级高峰论坛”盛大召开“中建西部建设杯”第十届全国混凝土设计大赛在南京隆重开幕中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会三届三次理事会成功召开转型绿色 迈向高端 走进高质量发展新时代—2019中国混凝土与水泥制品行业大会隆重召开奋进新时代 混凝土与水泥制品行业已吹响企业家的集结号2019中国混凝土展隆重开展