經(jīng)過近4個月建設(shè)

日前，中鐵十五局旗下中鐵建物產(chǎn)科技有限公司

超高性能混凝土（以下簡稱UHPC）研發(fā)實(shí)驗(yàn)室

正式建成投入使用

這也是中國鐵建系統(tǒng)內(nèi)首個UHPC研發(fā)實(shí)驗(yàn)室

UHPC的前世今生

何為UHPC

所謂超高性能又有哪些具體指標(biāo)

這就要從混凝土的歷史講起了

自1872年世界上第一座鋼筋混凝土房屋誕生

混凝土結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的

主要形式已有170多年的歷史

早期工程結(jié)構(gòu)規(guī)模不大

對混凝土強(qiáng)度要求并不高

但隨著人們對建筑功能和使用空間的要求越來越高

承重構(gòu)件的截面尺寸必須減小

也對混凝土抗壓強(qiáng)度提出了更高的要求

芝加哥國內(nèi)保險公司大樓

高性能混凝土（HPC）應(yīng)運(yùn)而生

它是在普通混凝土四大原材料的基礎(chǔ)上

增加化學(xué)外加劑和礦物摻合料

使其性能得到質(zhì)的改變，滿足高強(qiáng)的要求

再后來，混凝土結(jié)構(gòu)越來越多地應(yīng)用于戶外結(jié)構(gòu)

比如近海岸工程、離岸平臺、橋梁、道路等

人們慢慢意識到混凝土不僅要強(qiáng)度高

還要有良好的耐久性

研究人員將纖維添加進(jìn)HPC基體中

顯著地改善了混凝土的受拉力學(xué)性能

形成了現(xiàn)在的超高性能混凝土

UHPC纖維

“超高性能”即超高的耐久性

和力學(xué)性能（抗壓、抗拉以及高韌性）

其抗?jié)B性、抗凍性、抗爆震性及抗侵蝕性能

較普通混凝土顯著提升

在相同荷載條件下可設(shè)計更小的結(jié)構(gòu)尺寸

因此常用于超高層、大跨度、

復(fù)雜環(huán)境條件下的建筑結(jié)構(gòu)

相同荷載下不同材料的界面對比

UHPC的應(yīng)用

中鐵物產(chǎn)科技有限公司是中鐵十五局旗下的

一家著重發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新的公司

早在2020年就聯(lián)手行業(yè)內(nèi)單位

著手UHPC制備及性能研究

其研發(fā)的UHPC在橋梁領(lǐng)域有較大應(yīng)用

在廣州番禺長洲大橋火損維修工程中

在清除病害混凝土后采用免蒸養(yǎng)UHPC

對受損部位進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)處理

利用UHPC強(qiáng)度上升快特點(diǎn)

使其短時間內(nèi)恢復(fù)交通

UHPC助力粵東農(nóng)村公路危橋改造

在廣東省農(nóng)村公路危橋改造工程中

因場地受限，普通混凝土梁因自重較大無法完成吊裝

采用預(yù)制UHPC梁現(xiàn)場張拉拼接的方法

使單節(jié)梁自重為普通混凝土梁的1/7

整座橋梁恒載也降低了25%

且減少了橋梁支撐工程成本

益陽青龍洲大橋

益陽青龍洲大橋作為市重點(diǎn)工程項(xiàng)目

設(shè)計使用壽命100年

為此，橋面采用了鋼-UHPC輕型組合橋面

將鋼梁與薄層UHPC組合形成新型組合橋梁結(jié)構(gòu)

可以改善青龍洲大橋橋面鋪裝的工作條件

降低橋面鋪裝出現(xiàn)車轍開裂、

滑移脫層等病害的風(fēng)險

目前，中鐵建物產(chǎn)科技有限公司UHPC研發(fā)團(tuán)隊(duì)

由3名博士，5名碩士、

2名高級工程師等10余人組成

研發(fā)實(shí)驗(yàn)室主要聚焦于

UHPC材料優(yōu)選及配合比設(shè)計

精準(zhǔn)化配合比和生產(chǎn)研究

及施工技術(shù)與全壽命周期管理研究工作

UHPC抗壓試驗(yàn)

UHPC的研究方向

基于當(dāng)前UHPC研究進(jìn)程

未來UHPC實(shí)驗(yàn)室的研究方向

一是降低結(jié)構(gòu)自重

打造輕質(zhì)鋼—UHPC修復(fù)材料

二是提高UHPC原材料種類多樣性

提高固體廢棄摻量，制備綠色UHPC建材

三是利用UHPC中高含量的膠凝材料

吸收或封存空氣中的CO2

發(fā)展CO2封存技術(shù)

杭州余杭大劇院是我國建筑中對UHPC應(yīng)用的首例

未來UHPC的應(yīng)用場景更多元化

從橋梁隧道到海洋工程

從基礎(chǔ)施工至裝飾裝修

中鐵建物產(chǎn)科技有限公司將

充分利用UHPC特性開發(fā)出一批批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品

以技術(shù)為筆，繪行業(yè)前行壯美畫卷！