UHPC在裝配式建筑中的應(yīng)用（UHPC**高性能混凝土的應(yīng)用）

時間：2022-11-14作者：廣東飾紀上品建材科技有限公司瀏覽：196

  **高性能混凝土（以下簡稱UHPC）是近三十年內(nèi)發(fā)展起來的一種新型水泥基復(fù)合材料，具有**高的力學(xué)性能和耐久性，并兼具良好的韌性、黏結(jié)性能和抗沖擊、抗疲勞性能。近年來，隨著UHPC制備技術(shù)的不斷成熟，其性能的優(yōu)越性逐步被大眾認知，UHPC成為混凝土領(lǐng)域的研究熱點，廣泛用于結(jié)構(gòu)、裝飾、加固、快修、鋪裝、接縫填注等。但由于其成本較高，現(xiàn)階段國內(nèi)外UHPC的應(yīng)用技術(shù)研究與試點工程主要停留在橋梁工程、建筑外墻裝飾工程以及少量既有混凝土建筑的維修加固工程。許多學(xué)者積極探索UHPC在建筑結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用的可行性，其中，裝配式建筑領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注。下面給大家介紹一下UHPC在裝配式建筑中的應(yīng)用。









       一、建筑外墻裝飾




UHPC用于建筑外墻裝飾是UHPC較重要也是較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一，包括鏤空幕墻、遮陽板、三明治保溫墻板、干掛或濕貼裝飾面板等。UHPC以其**高強度、**高韌性和**高耐久性，使其能夠在滿足結(jié)構(gòu)承載力的要求下，減少結(jié)構(gòu)橫截面的尺寸，做到輕質(zhì)薄壁，讓建筑設(shè)計師可以突破材料的束縛，設(shè)計出輕盈優(yōu)美的結(jié)構(gòu)外形。以法國馬塞Marseille圣讓港的歐洲和地中海文化博物館（以下簡稱MuCEM）為例，其鏤空圍護幕墻由UHPC建造而成，制作精美。精致華麗的花紋體現(xiàn)了地中海文化和手工藝的悠久傳統(tǒng)，同時也展現(xiàn)了**高性能材料在建筑裝飾領(lǐng)域優(yōu)越的綜合性能和的應(yīng)用潛力。




雖然目前建筑外墻裝飾類UHPC更多地用于標志性和創(chuàng)意性建筑中以體現(xiàn)其藝術(shù)，但未來也可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)各種類型的UHPC標準板，拓展其在裝配式建筑里的應(yīng)用，發(fā)揮UHPC輕薄、耐久性好的優(yōu)點。









       二、裝配式漿錨搭接




對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，其是的鋼筋連接技術(shù)。目前，除鋼筋套筒灌漿連接外，濕接縫連接的應(yīng)用也比較多，而漿錨搭接是濕縫連接的一種[6]，鋼筋漿錨搭接是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件中預(yù)留孔道，在孔道中插入需搭接的鋼筋，并灌注水泥基材料進行錨固的搭接方式。傳統(tǒng)的鋼筋漿錨搭接連接由于錨固材料強度的局限性以及與鋼筋間的握裹力不足，導(dǎo)致設(shè)計過程中鋼筋搭接過長，施工過程中易出現(xiàn)灌注不飽滿的問題，進而給裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的安全性帶來了風(fēng)險。UHPC具有**高的抗壓強度（通?！?20 MPa），與傳統(tǒng)的水泥基灌漿材料相比，強度提升50%以上，與鋼筋的黏結(jié)強度提升40%~80%，并可有效降低搭接長度，降低灌注不飽滿的風(fēng)險。此外，采用UHPC作為鋼筋漿錨搭接連接的錨固材料能大幅提高預(yù)制構(gòu)件連接處的承載能力，包括抗疲勞、抗震、抗裂性能以及耐久性，符合裝配式建筑“強節(jié)點、弱構(gòu)件”的設(shè)計理念。




事實上，使用UHPC濕接縫連接構(gòu)件率先在裝配式橋梁工程中得到了成功的應(yīng)用，如上海嘉敏高架預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的梁-梁之間、蓋梁-墩柱之間以及墩柱-承臺之間的接縫連接，寧波機場路南延道路和輕軌一體化高架箱梁縱向接縫連接等。預(yù)制裝配式橋梁與UHPC濕接縫組合的技術(shù)體系的成功應(yīng)用為UHPC在裝配式漿錨搭接方面的應(yīng)用技術(shù)研究提供了基礎(chǔ)。上海某公司在國內(nèi)率先開展了UHPC用于裝配式建筑漿錨連接的技術(shù)研究，通過大量試驗，論證了當(dāng)鋼筋搭接長度為10d時，預(yù)制梁節(jié)點、柱節(jié)點、梁柱節(jié)點均可等同現(xiàn)澆，且部分性能現(xiàn)澆，有效縮短鋼筋搭接長度，降低施工難度。









       三、裝配式預(yù)制構(gòu)件




 UHPC制作的裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件是UHPC在裝配式建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的另外一個重要方向，目前主要的裝配式UHPC預(yù)制構(gòu)件包括各種風(fēng)格形態(tài)的薄板薄壁預(yù)制陽臺、走道、樓梯等。國外也有部分標志性建筑探索了UHPC預(yù)制結(jié)構(gòu)柱和結(jié)構(gòu)梁的應(yīng)用，如MuCEM歐洲地中海博物館中大量使用UHPC立柱作為結(jié)構(gòu)支撐，立柱采用了三種形式：直立柱、Y型柱、N型柱。柱子的直徑（25~40cm）與高度（2.89~8.79m）都不同，較終形成80種不同的組合。但在裝配式建筑中采用UHPC預(yù)制構(gòu)造柱還有成本過高的問題，若想發(fā)揮UHPC**高強度的優(yōu)勢對構(gòu)造柱進行截面尺寸削減可能會帶來結(jié)構(gòu)剛度不足的風(fēng)險。因此，UHPC預(yù)制柱和預(yù)制梁在裝配式建筑中的應(yīng)用有待UHPC結(jié)構(gòu)設(shè)計研究成果來做基礎(chǔ)。









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