经过近4个月建设

【资料图】

日前，中铁十五局旗下中铁建物产科技有限公司

超高性能混凝土（以下简称UHPC）研发实验室

正式建成投入使用

这也是中国铁建系统内首个UHPC研发实验室

UHPC的前世今生

何为UHPC

所谓超高性能又有哪些具体指标

这就要从混凝土的历史讲起了

自1872年世界上第一座钢筋混凝土房屋诞生

混凝土结构作为现代工程结构的

主要形式已有170多年的历史

早期工程结构规模不大

对混凝土强度要求并不高

但随着人们对建筑功能和使用空间的要求越来越高

承重构件的截面尺寸必须减小

也对混凝土抗压强度提出了更高的要求

芝加哥国内保险公司大楼

高性能混凝土（HPC）应运而生

它是在普通混凝土四大原材料的基础上

增加化学外加剂和矿物掺合料

使其性能得到质的改变，满足高强的要求

再后来，混凝土结构越来越多地应用于户外结构

比如近海岸工程、离岸平台、桥梁、道路等

人们慢慢意识到混凝土不仅要强度高

还要有良好的耐久性

研究人员将纤维添加进HPC基体中

显著地改善了混凝土的受拉力学性能

形成了现在的超高性能混凝土

UHPC纤维

“超高性能”即超高的耐久性

和力学性能（抗压、抗拉以及高韧性）

其抗渗性、抗冻性、抗爆震性及抗侵蚀性能

较普通混凝土显著提升

在相同荷载条件下可设计更小的结构尺寸

因此常用于超高层、大跨度、

复杂环境条件下的建筑结构

相同荷载下不同材料的界面对比

UHPC的应用

中铁物产科技有限公司是中铁十五局旗下的

一家着重发展技术创新的公司

早在2020年就联手行业内单位

着手UHPC制备及性能研究

其研发的UHPC在桥梁领域有较大应用

在广州番禺长洲大桥火损维修工程中

在清除病害混凝土后采用免蒸养UHPC

对受损部位进行加固补强处理

利用UHPC强度上升快特点

使其短时间内恢复交通

UHPC助力粤东农村公路危桥改造

在广东省农村公路危桥改造工程中

因场地受限，普通混凝土梁因自重较大无法完成吊装

采用预制UHPC梁现场张拉拼接的方法

使单节梁自重为普通混凝土梁的1/7

整座桥梁恒载也降低了25%

且减少了桥梁支撑工程成本

益阳青龙洲大桥

益阳青龙洲大桥作为市重点工程项目

设计使用寿命100年

为此，桥面采用了钢-UHPC轻型组合桥面

将钢梁与薄层UHPC组合形成新型组合桥梁结构

可以改善青龙洲大桥桥面铺装的工作条件

降低桥面铺装出现车辙开裂、

滑移脱层等病害的风险

目前，中铁建物产科技有限公司UHPC研发团队

由3名博士，5名硕士、

2名高级工程师等10余人组成

研发实验室主要聚焦于

UHPC材料优选及配合比设计

精准化配合比和生产研究

及施工技术与全寿命周期管理研究工作

UHPC抗压试验

UHPC的研究方向

基于当前UHPC研究进程

未来UHPC实验室的研究方向

一是降低结构自重

打造轻质钢—UHPC修复材料

二是提高UHPC原材料种类多样性

提高固体废弃掺量，制备绿色UHPC建材

三是利用UHPC中高含量的胶凝材料

吸收或封存空气中的CO2

发展CO2封存技术

杭州余杭大剧院是我国建筑中对UHPC应用的首例

未来UHPC的应用场景更多元化

从桥梁隧道到海洋工程

从基础施工至装饰装修

中铁建物产科技有限公司将

充分利用UHPC特性开发出一批批优质产品

以技术为笔，绘行业前行壮美画卷！