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性能混凝土(UHPC)是由胶凝材料、性胶凝材料、集料、外加剂、水等经地搅拌而制作成的一种高强度,高韧性,孔隙率低的强水泥基材料。根据原材料组成和养护方式的不同,其抗压强度在 100pa~280Mpa,大约是 C30 普通混凝土的 5~16倍。
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、、、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
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。
装饰与结构一体化UHPC的应用价值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、、、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,即能符合对造型及表观质量的要求,又能够保证结构性,同时在构件制作和安装效率及成本方面得到有效控制。
一般来说,UHPC如果想达到比较高的强度,便需要一定的高温高压热养护作为必要条件,另一方面钢纤维在搅拌过程中容易结团,需要大型的搅拌设备。而这些对于现场浇筑的施工条件来说基本很难达到。这也导致了UHPC大多是需要在工厂提前制备完成的预制件。
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