什么是UHPC？UHPC构件的应用分类及前景介绍

时间：2022-07-19

UHPC是一种具有强力学性能、高韧性、高耐久性和优良浇筑及成型性能的水泥基混凝土材料。UHPC通过选用高活性的微细材料，采用较紧密积和纤维增强技术配制而成。UHPC的各项性能指标均大幅度普通混凝土。

在建筑及桥梁结构，建筑外立面装饰，建筑修补加固等方面有着广阔的应用前景。UHPC的使其在结构，装饰等各方面的应用较其他混装土材料更加节约材料用量，并能够减轻建筑物或构件自重，从而减少二氧化碳排放，而优异的耐久性能减少建筑物和构件的维护返修，在建筑的全生命周期实现更加绿色和节能的建筑和构件。

一、UHPC构件的应用分类

根据用途和主要目的，UHPC应用通常划分为结构性（structural）和装饰性（Architectural）两大类，结构性UHPC是承担除自重，风荷载，地震力以外其他荷载的UHPC结构或构件，典型应用如预制梁，现浇钢箱梁桥面铺装层，湿接缝等。

装饰性UHPC是不承担除自重，风荷载，地震力以外其他荷载的UHPC结构或构件，并对装饰功能包括表观质量，颜色，均匀性等有较高要求，典型应用如UHPC建筑幕墙板，UHPC遮阳板，UHPC装饰景观构件等。

在某些情况下，UHPC结构或构件需要同时承担结构性荷载并实现较高的建筑装饰效果，这类应用既需要满足较高的力学性能，进行详细地结构受力分析和计算，满足结构上的安全和可行性，同时还要求建筑设计与结构设计的充分融合及相互适应，对构件制作过程中的模具制作，浇筑，养护工艺都有较高的要求，以确保满足建筑装饰效果。这类应用可以称之为UHPC装饰与结构一体化应用。

二、装饰与结构一体化UHPC的应用场景及关键成功因素

UHPC构件与装饰一体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。

UHPC构件与装饰一体化实施关键在于业主、建筑师、结构工程师、预制构件厂、安装单位、UHPC材料提供商各方的充分和沟通，反复推敲和逐步完善方案，即能符合建筑师对造型及表观质量的要求，又能够结构安全性，同时在构件制作和安装效率及成本方面得到有效控制。

三、装饰与结构一体化UHPC的应用面临的挑战及前景

UHPC作为新兴的水泥基材料，在结构工程和幕墙装饰领域的应用正在逐步扩展，而结构和装饰一体化应用更是对其性能的充分挖掘和利用，UHPC结构和装饰一体化在实施过程中将会遇到的挑战包括：

a、业主、建筑师、结构工程师对UHPC性能的认识和理解

b、UHPC结构计算规程

c、UHPC对建筑全生命周期能耗及成本的影响的认识

d、养护方法对结构和装饰一体化构件的影响研究

e、钢纤维点蚀对表现效果的影响

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