裝飾與結(jié)構(gòu)一體化UHPC的應(yīng)用價(jià)值場景及關(guān)鍵成功因素
UHPC構(gòu)件與裝飾一體主要應(yīng)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:橋梁、屋面、陽臺和樓梯等,未來可望拓展至更多的應(yīng)用領(lǐng)域。
UHPC構(gòu)件與裝飾一體化實(shí)施關(guān)鍵在于、、、預(yù)制構(gòu)件廠、安裝單位、UHPC材料提供商各方的充分和溝通,反復(fù)推敲和逐步完善方案,即能符合對造型及表觀質(zhì)量的要求,又能夠結(jié)構(gòu)性,同時(shí)在構(gòu)件制作和安裝效率及成本方面得到有效控制。
UHPC的基本特點(diǎn)
1、化學(xué)穩(wěn)定性和抗侵蝕力:UHPC產(chǎn)品沒有內(nèi)部惡化過程(延遲鈣礬石、碳硫硅鈣石、堿骨料反應(yīng)、未水化熟料膨脹等),表現(xiàn)出對酸性介質(zhì)的高抵抗力,可以暴露在各種侵蝕環(huán)境下(硫酸鹽、硝酸鹽、海水等)。使用壽命高過。
2、高耐久性:能夠耐受各種有害物質(zhì)滲透到基體內(nèi)部,同時(shí)具有自愈能力,防水效果好。
3、高強(qiáng)、防火、抗暴、抗冰雹,UHPC的性能輕質(zhì)高強(qiáng),在無需另加鋼筋支撐時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更薄界面、更長跨距、輕雅,更具創(chuàng)新性。
4、美觀性:造型隨意,可以內(nèi)摻豐富的顏色、用模具實(shí)現(xiàn)多樣質(zhì)地,具有良好的表現(xiàn)效果。
5、延展性:水泥基材與金屬纖維和有機(jī)纖維的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了抗壓強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的有機(jī)平衡。
6、可持續(xù)性:UHPC能夠降低建筑成本、模具成本、勞動力成本和維修成本等,提高場地的性,建造速度和建筑生命周期。
一般來說,UHPC如果想達(dá)到比較高的強(qiáng)度,便需要一定的高溫高壓熱養(yǎng)護(hù)作為必要條件,另一方面鋼纖維在攪拌過程中容易結(jié)團(tuán),需要大型的攪拌設(shè)備。而這些對于現(xiàn)場澆筑的施工條件來說基本很難達(dá)到。這也導(dǎo)致了UHPC大多是需要在工廠提前制備完成的預(yù)制件。
UHPC在于原材料的選用。在選用骨料時(shí)剔除粗骨料,限制細(xì)骨料的粒徑不大于300um,使材料內(nèi)部的孔隙與微裂縫減到少,以獲得高強(qiáng)度與高耐久性。并且通過添加短而細(xì)的鋼纖維,改善材料延性。其次,在于工匠人的精心制作。在UHPC初步制作完成后,工匠人進(jìn)行細(xì)致的表面處理并精心養(yǎng)護(hù)。不僅在美觀度上會在達(dá)到設(shè)計(jì)師要求,同時(shí)也會產(chǎn)品的使用壽命。
在建筑及橋梁結(jié)構(gòu),建筑外立面裝飾,建筑修補(bǔ)加固等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。UHPC的使其在結(jié)構(gòu),裝飾等各方面的應(yīng)用較其他混裝土材料更加節(jié)約材料用量,并能夠減輕建筑物或構(gòu)件自重,從而減少二氧化碳排放,而的耐久性能減少建筑物和構(gòu)件的維護(hù)返修,在建筑的全生命周期實(shí)現(xiàn)更加綠色和節(jié)能的建筑和構(gòu)件。
UHPC 的配合比設(shè)計(jì)遵循緊密堆積密度理論,水泥用量大(700kg/m3),水灰比?。?.14~0.2),所以其孔結(jié)構(gòu)致密,抗壓強(qiáng)度及耐久性好。因此, UHPC 的使用不僅可以減小構(gòu)件截面尺寸從而減小自重和建筑利用空間,還可用于嚴(yán)酷環(huán)境下的土木工程的建造 。相比普通混凝土建筑,UHPC 建筑使用壽命長,能減少建筑物在使用期間的維修費(fèi)用。因此,UHPC 被認(rèn)為是一種可持續(xù)發(fā)展的混凝土材料。