為學習交流UHPC的發(fā)展,共同探討UHPC的性能、生產、設計、施工、應用、創(chuàng)意創(chuàng)新和發(fā)展方向,由中國混凝土與水泥制品協(xié)會超高性能水泥基材料與工程技術分會(簡稱CCPA-UHPC分會)主辦的“第三屆超高性能水泥基材料與應用技術(UHPC)論壇”于2020年12月5-6號在南京召開。本屆論壇以“超高性能混凝土材料與應用創(chuàng)新”為主題,共邀請了14位專家學者及企業(yè)相關負責人做了UHPC材料研究進展、工程應用案例、工程設計案例等多個層面的精彩報告(共兩場)。參加本屆論壇總人數超過300人。
12月5日(一場)
12月5日下午13:30第三屆超高性能水泥基材料與應用技術(UHPC)論壇拉開帷幕,上半場由CCPA-UHPC分會秘書長趙筠主持。
清華大學土木系教授張君
論壇開場,清華大學土木系張君教授作“纖維增強高強延性水泥基材料(ECC)研究與應用進展”主題報告。介紹了纖維增強延性水泥基材料在中等強度等級需求中的典型應用,然后系統(tǒng)介紹了具有低干縮特性的纖維增強延性水泥基材料(LSECC)的基材設計、收縮調控與結構應用試驗,重點分析基材收縮對結構開裂荷載的影響。
山東省交通科學研究院研究員郭保林
山東省交通科學研究院郭保林研究員的報告題為“UHPC在橋梁維修工程中的應用案例”。報告先分析了UHPC材料的重要性質,然后用8個工程案例講解如何充分利用UHPC優(yōu)異的流動性、力學性能、抗裂性能、耐久性以及與常規(guī)混凝土良好的界面粘結性能,將其應用于箱梁混凝土空洞、預應力梁端封錨、墩柱混凝土蜂窩、損傷結構等的處置方案,解決了因設計或施工缺陷、意外事故導致的橋梁工程問題,取得了良好的技術經濟效果。
臨沂大學博士劉夢瑩
臨沂大學劉夢瑩博士的報告題目是“瑞士UHPFRC橋梁設計案例分析”。報告以她參與的瑞士Martinet人行橋設計建造為例,介紹橋梁的概況,包括橋梁的設計特點,UHPFRC的特性,結構體系,施工方法,截面布置及配筋等。結合荷載試驗與數值分析,解讀UHPFRC橋梁的結構性能,探討了UHPFRC在工程中的先進設計理念。
中鐵橋研科技有限公司副總經理侍剛
中鐵橋研科技有限公司副總經理侍剛教授級高工作了題為“超高性能混凝土性能提升及應用關鍵技術研究”的報告。介紹了橋科院近年來在UHPC性能提升和應用方面的研究成果,包括粗骨料UHPC開發(fā)及其性能、UHPC-鋼正交異性橋面板組合橋面體系、UHPC預制裝配式橋梁結構、UHPC在橋梁關鍵部位的應用、UHPC在橋梁加固工程中的應用,以及其他工程應用案例,如滬通長江大橋主航道橋UHPC鋪裝等。
論壇下半場由北京交通大學朋改非教授主持。
中路杜拉國際工程股份有限公司總工程師田月強
中路杜拉國際工程股份有限公司總工程師田月強的報告題目為“UHPC橋梁的應用探索”。報告介紹了中路華程和中路杜拉開展的UHPC材料與結構性能研究、創(chuàng)新結構工程應用實踐與案例。從設計端出發(fā)創(chuàng)新結構設計理念,提出和建造新型橋梁斷面——UHPC+NC組合截面,采用國際先進設計理念——設計建造預應力(無腹筋)梁橋。從生產端出發(fā)創(chuàng)新結構應用推廣思路,工廠式集中化、規(guī)?;a方式,簡化斷面形式,提出I型、U型斷面,明確跨徑對應斷面形式;對不同施工場景,提供定型產品、定制產品服務。
哈爾濱工業(yè)大學教授吳香國
哈爾濱工業(yè)大學吳香國教授的報告題目為“超高性能混凝土結構與制品應用進展”。報告介紹了RUHPC單軸拉伸強化本構模型、RUHPC軟化桁架模型以及纖維分布模型?;贏BAQUS軟化的用戶材料子程序進行的二次開發(fā),為UHPC受力構件的精細化設計奠定了基礎。UHPC結構構件在橋梁構件、裝配式建筑局部區(qū)域、空間曲面結構、能源工程結構中正逐步得到推廣應用。裝飾UHPC有望在傳統(tǒng)天然建材替代的生態(tài)型工程制品方面得到推廣和應用,在社會效益方面成效顯著。
中交第二航務工程局有限公司工程師陳飛翔
中交第二航務工程局有限公司陳飛翔工程師作“UHPC管樁產品設計及預制工藝探討”報告。介紹了中交二航局為提高在UHPC產業(yè)化領域的研發(fā)及應用能力,正在研發(fā)系列化的UHPC產品。其中,UHPC管樁兼具PHC管樁和鋼管樁的優(yōu)勢,具備部分替代大直徑鋼管樁的潛力。
華新新型建筑材料有限公司技術總監(jiān)Rodrigo Menegaz Muller
華新新型建筑材料有限公司技術總監(jiān)Rodrigo Menegaz Muller作“應用Ductal?/UHPC的新技術解決方案(New Technical Solutions with Ductal?/UHPC)”報告。介紹了Ductal?在全球范圍的新應用和新技術,分享了在建筑、橋梁領域采用新的Ductal?解決方案的重要工程案例,包括在中國的新工程案例。
會議現場
12月6日(第二場)
12月06日上午08:30,第三屆超高性能水泥基材料與應用技術(UHPC)論壇(第二場)正式開始,論壇上半場由清華大學教授路新瀛主持。
北京交通大學教授朋改非
首先,北京交通大學朋改非教授作“UHPC的火災高溫性能研究進展綜述”主題報告?;馂囊恢笔墙ㄖY構面臨的嚴重災害威脅之一,對于采用UHPC建成的建筑結構亦不例外。UHPC—詞沿用多年,已成為國內外公認的混凝土術語,但這并不意味著UHPC必然具有各方面超常優(yōu)異性能,其火災高溫性能很可能是一個性能短板,需要警覺和探查。因此,UHPC在火災高溫下的性能變化,如高溫爆裂和力學性能變化,已經吸引了國內外學者的廣泛關注?;炷猎馐芑馂臅r,確?;馂陌踩缘囊粋€重要前提是混凝土不能發(fā)生高溫爆裂。如果發(fā)生高溫爆裂,其后果往往是鋼筋直接暴露在高溫下,構件或結構物極易發(fā)生災難性垮塌。因此,UHPC高溫型研究主要關注點是高溫爆裂,其次是強度變化??傮w上UHPC的火災高溫性能略優(yōu)于HPC、HSC,高溫爆裂是UHPC在高溫下的主要關注點;UHPC高溫爆裂主要受蒸汽壓機理控制;UHPC抗高溫爆裂性的有效措施是摻加聚合物纖維;鋼纖維對其高溫爆裂略有緩解作用,但無法避免爆裂;組合養(yǎng)護是有效改善UHPC火災高溫性能的一種新方法,可以避免UHPC的高溫爆裂(并提高常溫力學性能)。
南京理工大學教授賴建中
南京理工大學賴建中教授的報告為“超高性能混凝土抗侵徹爆炸性能研究”。報告介紹了功能梯度混凝土(FGC)概念——一種非均質的水泥基復合材料,其組成、結構、性能從材料的一邊向另一邊發(fā)生梯度變化,制備方法有澆筑、噴射、3D打印、粘貼等;通過不同種類UHPC的組合疊加獲得了功能梯度超高性能混凝土(FGUHPC),并試驗研究了其抗侵徹爆炸性能;通過不同特性UHPC的組合獲得的功能梯度混凝土,侵徹深度較小,可以抵抗多次侵徹和侵徹爆炸耦合破壞;通過功能梯度設計可以降低混凝土防護層的厚度和重量。
阿爾博波特蘭(安慶)有限公司工程師王紅升
阿爾博波特蘭(安慶)有限公司王紅升工程師的報告題目是“可持續(xù)超高性能混凝土應用實踐與案例分享”。報告簡要介紹了新一代的UHPC特性——為無硅灰產品,原材料供應更穩(wěn)定、色彩一致性更高;使用新一代的高效減水劑,高流動性更適合復雜模具的澆筑,可以更好展現混凝土表面豐富的細節(jié)與紋理;高常溫養(yǎng)護28d抗壓強度超過140MPa,可實現現代建筑的裝飾結構一體化。在2018年底,阿爾博在全球市場推出Aalborg Extreme UHPC預拌料產品,報告分享部分工程應用案例。
論壇下半場由哈爾濱工業(yè)大學教授吳香國主持。
浙江吉川工程技術有限公司總經理劉加仁
浙江吉川工程技術有限公司劉加仁總經理的報告為“當水泥遇上建筑”。報告通過工程案例分析思考指出,水泥基預制外墻材料產品選擇沒有好的,只有適用的。創(chuàng)新發(fā)展高性能水泥基材料,對建筑設計選擇的意義在于:有助于優(yōu)化結構體系,減輕結構自重,減少結構用鋼量;可實現建筑內外裝飾面效果、內外裝飾一體化施工;重新定義建筑表皮,減少建筑立面分割線條,賦予建筑新的色彩、質感和生命;減少建筑產生的光污染、城市金屬怪物和玻璃反射光的影響;實現建筑工業(yè)化和產業(yè)化、建筑外墻的裝配率和裝配式施工技術應用發(fā)展;綠色可持續(xù)性,重新構建綠色建筑評定標準和評價體系;高性能水泥基材料的超高耐久性,延長建筑外墻使用壽命,突破幕墻產品的建筑使用年限受限,實現建筑與結構的同壽命。
廣州市玖珂瑭材料科技有限公司副總裁柯雄
廣州市玖珂瑭材料科技有限公司柯雄副總裁帶來了“UHPC建筑幕墻預制構件早期裂縫成因及控制”的報告。從混凝土開裂的基本事實、UHPC建筑幕墻預制構件的特征對開裂的潛在影響、UHPC建筑幕墻預制構件早期裂縫成因及控制、UHPC建筑幕墻預制構件早期裂縫的開裂特征及預防四方面進行分析,結合實際工程,介紹了避免開裂的方法,包括減小約束、養(yǎng)護及保溫方法等。
南京倍立達新材料系統(tǒng)工程股份有限公司副總監(jiān)段小青
南京倍立達新材料系統(tǒng)工程股份有限公司段小青副總監(jiān)分享的報告題目為“用數字化建造提升企業(yè)核心競爭力”。報告以長沙梅溪湖文化藝術中心GRC項目為例,介紹針對UHPC部品外墻裝飾的個性化需求,研究數字化流水生產線與信息技術平臺的集成、模具快速切換、混凝土快速振搗密實及物流齊套技術,將3D打印、CNC數控加工、龍門噴射機等資源的配置與協(xié)作有機融合,建設基于數字化設計的柔性化、智能化制造生產線,形成裝飾構件柔性制造技術。在數字化變革的大趨勢下,建筑產業(yè)唯有順勢而為,主動擁抱變革,用科技支撐產業(yè)變革?!皵底纸ㄖ笔寝D型升級的核心引擎,其對建筑業(yè)的影響必然是全價值鏈的滲透與融合,通過“數字建筑”的科技手段,將打破產業(yè)邊界和傳統(tǒng)的生產鏈條,釋放市場活力和生產要素的配置,通過市場手段整合優(yōu)化行業(yè)資源,優(yōu)化經濟結構,節(jié)省交易成本,提升產品的技術水平,加速傳統(tǒng)生產方式變革,實現促進建筑產業(yè)轉型升級和提質增效,從而提升企業(yè)核心競爭力。
清華大學土木系教授路新瀛
清華大學土木系路新瀛教授做論壇總結。這屆論壇的主要特點表現為四個關鍵詞:“學習、實踐、分享、創(chuàng)新”。本屆報告有很多的經驗分享,比如張君教授、吳香國教授、朋改非教授、賴建中教授、劉夢瑩博士的報告;親身經歷和切實經驗,特別是經驗教訓更有助于成長,像郭保林研究員、侍剛教高、田月強總工、柯雄副總裁等人的精彩分享;創(chuàng)新是本次大會的主題,也是我們一直的追求。UHPC是未來結構和制品創(chuàng)新的材料源泉,只有想不到,沒有做不到。我相信Muller總監(jiān)、王紅升工程師、陳飛翔工程師、劉加仁高工、段小青總監(jiān)的精彩報告都給大家?guī)碓S多啟發(fā)。提到創(chuàng)新,就必須提一下今年的UHPC彈性球大賽,除了那些讓人刻骨銘心的創(chuàng)記錄時刻,更讓我們感動的是參賽隊伍中既有年輕學子,還有年過半百、手上磨出硬繭的工程技術人員,雖然有些隊員沒能獲獎,但他們深深地感動和鼓舞了我們!當然,還要清醒的認識到,我們當前的UHPC水平還遠沒有達到或超越前人上世紀七、八十年代創(chuàng)造的記錄,因此,我們還要不斷地學習,實踐,再提高,再創(chuàng)新,以持續(xù)不斷的創(chuàng)造和奉獻來致敬前輩,激勵后人,不負韶華,再創(chuàng)輝煌!