第六屆“井岡山”論壇 

2019年6月30日，第六屆“井岡山”論壇分論壇——超高性能水泥基材料（UHPC）技術(shù)交流會在江西南昌召開。交流會由中國混凝土與水泥制品協(xié)會主辦，中國混凝土與水泥制品協(xié)會UHPC分會承辦。 







會議現(xiàn)場 

UHPC是目前水泥基材料研究、應用、創(chuàng)新和發(fā)展最具活力的領(lǐng)域。UHPC為水泥制品和工程結(jié)構(gòu)的性能改善、壽命提升，為創(chuàng)造開發(fā)新產(chǎn)品或新結(jié)構(gòu)，提供了性能更好的工程材料，在更高層次上滿足我們對工程、對結(jié)構(gòu)、對產(chǎn)品的需求，如期望結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強、高耐久或長壽命、免維護，期望構(gòu)件美觀、防火，期望工程綠色低碳、低資源消耗等等。中國混凝土與水泥制品協(xié)會UHPC分會秘書長趙筠在主持會議開幕式時介紹，此次交流討論的主旨為分享UHPC知識與經(jīng)驗，啟發(fā)創(chuàng)意與創(chuàng)新，討論技術(shù)空白點與努力方向。 



會議首先進行了《超高性能混凝土基本性能與試驗方法》新書首發(fā)儀式，中國混凝土與水泥制品協(xié)會執(zhí)行會長徐永模，中國混凝土與水泥制品協(xié)會UHPC分會執(zhí)行理事長張國志、秘書長趙筠為與會代表贈書。 



徐永模會長為大會和新書首發(fā)儀式致辭。徐會長認為，在水泥基材料的高性能化進程中，和其他技術(shù)路線相比，UHPC在高性能減水劑的支撐下和對混凝土微觀結(jié)構(gòu)力學的研究基礎(chǔ)上，是我們邁出的最堅實的一步，也是最具潛力的發(fā)展。目前，UHPC還有很多技術(shù)難題有待突破，其理論和實踐還遠沒有達到成熟階段，有關(guān)的研究方興未艾。今天的論壇就是一次前行中的交流，uhpc超高性能混凝土一次創(chuàng)新思維的碰撞。《超高性能混凝土基本性能與試驗方法》這本書的推出，也是對UHPC發(fā)展成果的一次檢閱。 

徐會長指出，UHPC突破了水泥基材料性能和應用領(lǐng)域的很多極限。grc裝飾混凝土無論是結(jié)構(gòu)材料組分的復合，水泥基材料本身的性能、纖維增強的復合、還是與其他結(jié)構(gòu)材料的“組合”，應該說都打開了許多發(fā)展空間，為我們創(chuàng)新者提供許多想象空間。目前UHPC在各種工程上的應用還只是開始，一旦UHPC的性能和優(yōu)勢被認識，將很快形成UHPC的開發(fā)和應用高潮。希望UHPC的發(fā)展起始于國外，成長在中國，成就在中國! 



張國志理事長主持上午上半部分的專題報告環(huán)節(jié) 



趙筠秘書長主持開幕式 

同濟大學研究員王俊顏首先帶來專題報告《UHPC：結(jié)構(gòu)隨“新/芯/心”而變》。分別從UHPC的“新/芯/心”三方面，介紹同濟大學UHPC創(chuàng)新團隊在過去五年內(nèi)關(guān)于高應變強化型UHPC的材料結(jié)構(gòu)一體化的主要研究和應用成果。 



同濟大學研究員王俊顏 

王俊顏介紹，UHPC，結(jié)構(gòu)隨“新/芯/心”而變，其“xin”包含了三層意義：（1）“新”——UHPC作為21世紀最有前景的新型結(jié)構(gòu)材料，其材料“新”特性是結(jié)構(gòu)應用創(chuàng)新的基礎(chǔ)；（2）“芯”——UHPC用于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新還需要建立相關(guān)的結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計方法，“芯”是指UHPC在不同應用領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論體系、標準和規(guī)范；（3）“心”——對利國利民、環(huán)境資源保護的孜孜不倦的追求信念，從材料研究人員傳遞到結(jié)構(gòu)研究人員，再傳遞到業(yè)主、設(shè)計&施工，多環(huán)節(jié)共同推動UHPC新型結(jié)構(gòu)應用，踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。 



長安大學教授王春生 

長安大學教授王春生介紹《危舊混凝土梁橋的UHPFRC組合加固技術(shù)》。大量在役混凝土梁橋存在材料性能退化、承載能力降低、耐久性不足等問題，影響著交通線路的通行效率和安全。在此背景下，王春生團隊將組合加固理念與超高性能鋼纖維混凝土（UHPFRC）有機結(jié)合，開展了UHPFRC組合加固混凝土梁的加固后承載性能研究。對帶損傷混凝土橋梁的組合加固新技術(shù)進行了較為系統(tǒng)的試驗、理論與應用研究。實現(xiàn)了從模型梁、足尺梁到實橋應用的系列跨尺度研究。已成功實施了多座混凝土橋梁的組合加固工程，取得了良好的經(jīng)濟效益。 

UHPFRC組合加固技術(shù)進一步降低加固重量，提升了加固后結(jié)構(gòu)承受活載的能力；可有效減小加固混凝土尺寸、節(jié)省材料用量；UHPFRC抗彎拉能力高，在溫度、使用荷載等作用下不會出現(xiàn)開裂，可實現(xiàn)使用階段的全截面受力，提高了全截面剛度。 



清華大學教授樊健生 

清華大學教授樊健生帶來《超高性能混凝土在工程結(jié)構(gòu)中應用研究的幾點進展》報告。樊健生教授結(jié)合在多個科研和工程項目中的工作，對運用高性能混凝土材料來發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)的幾點進展和體會進行分享。樊健生教授指出，工程材料是工程結(jié)構(gòu)技術(shù)進步的基礎(chǔ)和最重要推動力。結(jié)構(gòu)工程研究和設(shè)計的核心內(nèi)容之一，就是在經(jīng)濟、技術(shù)、自然等條件限制下，針對結(jié)構(gòu)在受力、施工、耐久等方面的實際需求，根據(jù)材料特征來盡量合理、高效地使用工程材料。 

樊健生教授介紹ECC在建筑結(jié)構(gòu)中應用時總結(jié)，混合配筋ECC連梁抗震性能優(yōu)越，耗能與變形能力相比混合配筋混凝土連梁和普通配筋ECC連梁顯著提高，且可少ー半箍筋；普通配筋EC連梁相比混疑土連梁損失控制能力更強，耗能與変形能力有所提高；混雜纖維相比PVA纖維ECC連梁承載力提高、性能有所改善。 



廣東蓋特奇新材料科技有限公司研發(fā)總監(jiān)劉福財 

上午下半場論壇由長安大學教授王春生主持。廣東蓋特奇新材料科技有限公司研發(fā)總監(jiān)劉福財帶來《超高性能混凝土抗沖磨性能研究及試點工程應用》報告，分別通過研究背景、原材料及試驗方法、抗沖磨超高性能混凝土性能研究、抗沖磨超高性能混凝土材料試點工程應用、結(jié)論與探討幾個方面展開介紹。 

劉福財總結(jié)，通過對比試驗，研究了摻合料種類、骨料種類和纖維摻量分別對C130、C150、C170等級超高性能混凝土的抗沖磨性能的影響，并在綜合考慮工作性能、力學性能、抗沖磨性能條件下，得到較優(yōu)配合比，為超高性能混凝土在水工建筑物的抗沖磨規(guī)模應用逐步奠定了一定基礎(chǔ)；通過對比C50抗沖磨鋼纖維混凝土、C50高性能混凝土、標養(yǎng)條件下不同強度等級的超高性能混凝土的力學性能及抗沖磨性能，可見超高性能混凝土具有超高的抗沖磨性能，其抗沖磨性能約為C50抗沖磨鋼纖維混凝土的20倍以上、約為C50高性能混凝土25倍以上；超高性能混凝土與普通混凝土界面具有良好的粘結(jié)性能，后續(xù)可用于水利修補及加固工程。 



清華大學博士后黨爭介紹《復材約束UHPC與ECC軸壓性能試驗研究》。黨爭介紹，以提升軸壓構(gòu)件性能為目的，對復材（FRP）約束下的UHPC和ECC軸壓性能進行了試驗研究。研究結(jié)果表明，復材的約束作用使水泥基材料的軸壓性能呈現(xiàn)出強化行為。側(cè)向約束充足時，UHPC和ECC均可呈現(xiàn)出軸壓“強化”的行為特點；側(cè)向約束不足時，由于纖維“自約束作用”，UHPC和ECC更易出現(xiàn)應力下降；NC和ECC以“軸壓破壞”為主，UHPC以“壓剪破壞”為主；現(xiàn)有極限條件公式，不適用于ECC和UHPC。 



與會代表向報告專家提問 

隨著混凝土材料科學的不斷發(fā)展，纖維增強水泥基復合材料正以不同的思路實現(xiàn)著混凝土性能的變革，為結(jié)構(gòu)工程的創(chuàng)新提供著可能。超高性能水泥基材料（UHPC）以固體顆粒堆積密實度最大化為理念，將水泥基材料的抗壓強度提升至與鋼材同一數(shù)量級，在實現(xiàn)超高強度的同時，很好地解決了耐久性問題。工程水泥基材料（ECC）以增強水泥基體韌性為理念，實現(xiàn)了類似于延性材料的受拉擬應變硬化特性，極大地改善了筋材與水泥基體之間的協(xié)同工作性能。 



廣州市玖珂瑭材料科技公司副總裁柯雄 

廣州市玖珂瑭材料科技公司副總裁柯雄介紹《UHPC結(jié)構(gòu)與裝飾一體化應用》。柯雄分別介紹了UHPC概念、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的應用分類以及裝飾與結(jié)構(gòu)一體化UHPC案例解析、應用價值、場景及實施、應用前景及挑戰(zhàn)等。 

柯雄認為，UHPC結(jié)構(gòu)與裝飾一體化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：人行橋、屋面、陽臺和樓梯等，未來可望拓展至更多的應用領(lǐng)域。UHPC結(jié)構(gòu)與裝飾一體化實施關(guān)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討論和溝通，反復推敲和逐步完善方案，既能夠符合建筑師對造型及表觀質(zhì)量的要求，又能夠保證結(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。 



南京倍立達新材料系統(tǒng)工程股份有限公司研發(fā)經(jīng)理朱雪峰 

南京倍立達新材料系統(tǒng)工程股份有限公司研發(fā)經(jīng)理朱雪峰帶來《UHPC，由內(nèi)而外的美》報告，朱雪峰介紹了多個UHPC材料在建筑裝飾領(lǐng)域成功運用的經(jīng)典案例，展示了UHPC材料由內(nèi)而外的美。 

朱雪峰分享了經(jīng)驗，從設(shè)計層面：1. 前期設(shè)計階段：產(chǎn)品與相關(guān)專業(yè)的技術(shù)配合問題，利用UHPC材料特性，確定產(chǎn)品的立面分格、施工節(jié)點和表面效果；2. 關(guān)鍵節(jié)點力學計算，并充分考慮現(xiàn)場施工條件；3. 引入BIM技術(shù)，建立多方協(xié)調(diào)配合機制。從生產(chǎn)層面：1. 原材料標準：原材料的優(yōu)選和把控；2. 生產(chǎn)過程控制：生產(chǎn)思維的改變，要與GRC區(qū)分開來；3. 配套生產(chǎn)：根據(jù)項目實際施工進度和順序進行配套生產(chǎn)和發(fā)貨；4. 駐場代表制：可以安排駐廠品質(zhì)人員監(jiān)督，對進度和生產(chǎn)質(zhì)量情況隨時把關(guān)。 



湖南大學教授黃政宇主持下午上半場報告 



武漢理工大學研究員余睿 

武漢理工大學研究員余睿首先帶來《UHPC的生態(tài)化發(fā)展與應用挑戰(zhàn)》報告，余睿分別從研究背景與意義、研究思路與框架、基礎(chǔ)理論研究、實際工程應用等幾個方面展開介紹。 

余睿基于其課題組近些年來在UHPC基礎(chǔ)理論與實際應用方面的研究成果，系統(tǒng)的對UHPC組成設(shè)計、功能調(diào)控、服役性能和微結(jié)構(gòu)演變進行了介紹，提出了一種生態(tài)型UHPC材料的設(shè)計理念，并展示了該材料在我國重大海洋工程、國防工程中的應用成果。生態(tài)型UHPC材料的基礎(chǔ)研究框架：1. 低環(huán)境負荷制備；2.功能設(shè)計與調(diào)控；3.服役行為與延壽原理；4.可循環(huán)設(shè)計。 



薩門特集團阿爾博波特蘭公司全球白水泥市場經(jīng)理畢卓勤 

薩門特集團阿爾博波特蘭公司全球白水泥市場經(jīng)理畢卓勤介紹《新一代超高性能混凝土》。畢卓勤介紹，AALBORG PORTLAND 母公司 CementirHolding 的創(chuàng)新團隊開發(fā)出了新一代的超高性能混凝土預拌材料(UHPC) ，其背后復雜的膠凝材料技術(shù), 優(yōu)化了材料混合物。這項技術(shù)是在 Cementir Holding的專利膠凝材料技術(shù)Futurecem的基礎(chǔ)上進一步的完善, 采用了水泥和混凝土行業(yè)已知的獨特膠凝材料, 該材料不受限于工業(yè)廢料的供應短缺問題，同時提供出色的火山灰反應。 

畢卓勤總結(jié)，通過新膠凝材料專利技術(shù)FUTURECEMTM的應用，開發(fā)出新一代UHPC。該材料開放時間長，1天強度高，收縮率低。此外，它符合或超過UHPC所有的相關(guān)要求，并滿足商業(yè)混凝土廠商及其操作人員的需求。由于極低的堿含量和氯化物含量，該材料適用于建筑和結(jié)構(gòu)應用。全新的膠凝材料技術(shù)，為UHPC提供了有效的解決方案，滿足全球市場對創(chuàng)新材料的需求。是一種具有彈性、多功能性、可持續(xù)性的雙重功能性建筑材料。 



江蘇蘇博特新材料股份有限公司高級工程師陽知乾 

江蘇蘇博特新材料股份有限公司高級工程師陽知乾介紹《UHPC制品用合成纖維的特性與應用》。陽知乾分別從研究背景、UHPC制品專用合成纖維的特性、合成纖維對UHPC性能的影響、合成纖維增強UHPC的應用實踐幾個方面展開介紹。 

陽知乾總結(jié)：專用合成纖維不銹蝕、優(yōu)異的耐堿性、耐候性可與進口產(chǎn)品媲美的力學性能，是在UHPC制品中應用的重要前提；良好的分散，對工作性影響小，可確保UHPC拌合物滿足多種澆筑方式；適應自然養(yǎng)護、熱水及蒸養(yǎng)等多種養(yǎng)護方式，對抗壓強度略有提升，對抗折、韌性提升顯著；已經(jīng)逐漸走向外墻裝飾板、城市家具、工藝制品等多領(lǐng)域應用。 



紐約大學教授金偉華主持下午下半場論壇 



華東交通大學副教授任亮介紹《UHPC結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理及工程應用》。任亮介紹，活性粉末混凝土RPC（Reactive PowderConcrete）至少可被認為是超高性能混凝土UHPC的一種，其研究始于1993年法國Bouygues實驗室。具有超高抗壓強度、高抗拉強度、良好的韌性、優(yōu)異的耐久性、熱養(yǎng)護后的徐變系數(shù)約為0.2、熱養(yǎng)護后收縮很小等特點。 

任亮表示，RPC因其超高強度、高韌性、高耐久性可有效減輕結(jié)構(gòu)自重、提高結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性，可實現(xiàn)運營階段主體結(jié)構(gòu)免維護。任何材料均有其自身的優(yōu)點和不足及其合理的適用范圍，UHPC也不例外。 



哈爾濱工業(yè)大學教授吳香國 

哈爾濱工業(yè)大學教授吳香國帶來《超高性能混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計若干探討》報告，吳香國詳細介紹了協(xié)會標準《超高性能混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》內(nèi)容以及編寫進程。圍繞UHPC材料力學性能、基本設(shè)計原則、構(gòu)件受彎、受剪、受壓、受拉、局壓設(shè)計方法，以及構(gòu)造設(shè)計和典型應用技術(shù)等方面的關(guān)鍵問題展開介紹，并結(jié)合現(xiàn)行國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范的條款對比分析。 



最后，會議進入交流討論環(huán)節(jié)，與會專家和代表圍繞“結(jié)構(gòu)設(shè)計如何有效利用UHPC性能”主題展開了討論與交流。 

來源：中國混凝土與水泥制品協(xié)會 

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