本帖最后由 有马桂将 于 2021-6-8 10:26 编辑
超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete),也称作活性粉末混凝土(RPC,Reactive Powder Concrete)
是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料,实现工程材料性能的大跨越。
今天就带你来了解这种超高性能的混凝土在当前市场的应用和它的“强悍”所在。
*文末送福利
01.UHPC是什么
02.UHPC的特点
03.UHPC的应用及安装
04.UHPC案例展示
01.
UHPC是什么
UHPC是具有超高强度、超低吸水率、孔隙率低、超强耐久性和耐侵蚀性能的特殊混凝土。目前在建筑设计领域(区别于结构领域)使
用的UHPC的抗压强度在120Mpa~180Mpa(每㎡可受力120-180吨)。
Tips:
普通混凝土的抗压强度在20Mpa~40Mpa(每㎡可受力20-40吨)
高性能混凝土的抗压强度在40Mpa~90Mpa(每㎡可受力40-90吨)
孔隙率在2~6%. 都远超普通混凝土(NSC)和高性能混凝土(HPC),韧性甚至是NSC的250倍。
▲普通混凝土
▲UHPC
UHPC的基本原材料对于熟悉混凝土的人来说并不陌生:水,砂,水泥,硅灰,外加剂。听起来很简单,但和普通混凝土相比UHPC是
不同的数量级。
没有神秘成分:树脂,纤维素或特殊聚合物都没有被用到以达到超高性能,秘诀在于超细颗粒和经仔细选择的颗粒化学和几何特性,
并使这些颗粒通过正确的搅拌,浇筑和养护以达到基体的紧密堆积和很强的分子结合力。
得益于UHPC优异的材料属性,能够制作大幅规格、超高镂空及超大异形的预制构件及板材,为建筑幕墙装饰行业带来了更多的可能性
,近年来UHPC在建筑立面的应用尤为突出。
02.
UHPC的特点
UHPC的材料性能以“三高”著称:即强度高、耐久性高、自由度高。
1、高抗压强度
UHPC作为一种新型绿色结构建筑材料,其抗压强度是普通混凝土的6倍,抗折强度是普通混凝土的10倍。
因每个国家的工艺水平有较大差异,在对UHPC的使用场景进行过多年的考察研究后确定其最具优势的抗压性能为120MPa~180MPa。
当抗压强度过高后,造价提升较多同时又没有足够多的应用场景,所以120MPa是业内较为认同的一个临界值。且高隔热、高防水,质
地细腻,基本可以隔绝一切有害介质。
▲圣保罗日本屋 / UHPC 3D镂空挂板
2、高耐久度
UHPC通过提高组织成分的细度与活性,使材料内部的孔隙与微裂缝减到最少,即使是受外力影响产生细微的缝隙,以此来获得超高耐
久性。在硫铝酸盐、弱酸侵蚀和碳化等恶劣环境下,能够抵抗各种有害气、液体物质渗透到基体内部,极具耐腐蚀性。
▲Sunyudo Footbridge
▲Dřetovice河畔的桥梁,捷克
3、自由度高
与传统混凝土“粗、笨、厚、重”等特点不同,水泥基材料与有机纤维的结合实现了抗压强度和抗折强度的平衡。
▲UHPC可以精确复制模具的表皮肌理
UHPC依仗着自己强悍的物理特性,可以将结构极度得轻量化,更高的跨度和重量比,从而减少了与主体的连接点数量和简化或取消背
负钢架,节约安装成本和五金连接件成本。能精确复制模具的表面和几何图案,在图形,质感和外形上具有超强的塑造能力和无限的可
能性。
03.
UHPC的应用及安装
得益于UHPC优异的材料属性,能够制作大幅规格、超高镂空及超大异形的预制构件及板材,UHPC结构与装饰一体化主要应用场景为
对建筑造型和表观质量要求较高的纤薄轻巧结构或构件,现阶段主要包括:桥梁、屋面、阳台和楼梯等,未来可望拓展至更多的应用领
域。
▲桥梁结构与立面装饰
应用在建筑立面的UHPC装饰挂板,在工厂内预制成型,浇筑、预埋等都在厂内完成,现场无需二次焊接、钻孔等,常规采用干挂式幕
墙的方式进行安装。
UHPC自身优异的力学性能决定了它在安全性方面的优势,而且浇筑时预埋套筒的连接方式,让UHPC与背栓一体成型,整体性、安全
性更高。亦可根据项目设计的特点与实际情况,采用特殊的安装方式。
04.
UHPC案例展示
▲UHPC仿砖镂空挂板上音歌剧院
▲阿布扎比卢浮宫
▲UHPC异型镂空板/深汕科技生态园展示中心
▲卡塔尔国家博物馆
▲UHPC镂空板/法国Nakara 酒店
△ UHPC遮阳板/马赛塔
▲欧洲及地中海文明博物馆
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