超高性能混凝土获产业化成功应用

超高性能混凝土获产业化成功应用

我国研发成功全球最结实强韧混凝土抗压强度媲美航母甲板

历时15年，从理论基础到工程实践，投资近1亿元，湖南大学和湖南明湘科技发展有限公司（下称“明湘科技”）终于实现超高性能混凝土的产业化应用。日前，世界首座全预制拼装超高性能混凝土桥梁（该桥位于长沙市开福区横四路，以下简称“横四路桥”）正式建成通车。“这座桥的竣工，在我国超高性能混凝土工程应用领域是一个飞跃。”中国工程院院士陈政清如此评价。

从上世纪90年代国外将这种高性能材料首次应用于核电站工程，到如今在中国渐渐走入民用市场，超高性能混凝土正一步步摘下神秘面纱，或将迎来产业化发展的引爆点。

日前，在湿冷的湘江之滨，中国工程院院士聂建国、陈政清，中国混凝土和水泥制品协会秘书长曾庆东等我国结构工程与建筑材料领域的专家，在寒风中见证第三代混凝土投入应用。

“从性能来讲，混凝土的发展可以说经过了普通混凝土、高性能混凝土和超高性能混凝土这三个阶段。”湖南大学土木工程学院教授方志介绍，超高性能混凝土有诸多独一无二的特性，通俗来说，这是全球最结实、最强韧的一种混凝土。

“湖南大学从2000年开始研究超高性能混凝土，是国内研究最早的团队之一。横四路桥是第一次工程示范项目。”方志教授称。

据了解，全长74米的横四路桥原设计的普通混凝土桥梁方案有7个桥墩，主跨为16米、高跨比为1/12；采用超高性能混凝土后，桥墩减少到了两个，主跨增加到36.8米，路面没有桥墩。

同时，因桥梁上部结构重量减轻了近三分之一，“小蛮腰”造型的桥墩最纤细处仅仅60厘米，赢得聂建国院士点赞：“这是我国材料研究与工程结构研究相结合的一个典范。”

抗压强度高是超高性能混凝土最突出的一个特点。“我们已经研发出抗压强度达400兆帕的超高性能混凝土材料。400兆帕是什么概念呢？一般房屋墙体的混凝土强度在30兆帕左右，高层建筑所用混凝土的强度大约是50～60兆帕，航空母舰甲板用的钢板抗压强度也只有300～350兆帕。”超高性能混凝土两项国家发明专利获得者——明湘科技董事长吴罗明介绍。

据了解，在超高性能混凝土中，石头和河砂已销声匿迹，其骨料最大粒径不超过1毫米。高密实度，也保证了其极强的防渗漏性能，保证了其耐久性。吴罗明说，超高性能混凝土的氯离子渗透性是高强混凝土的1/25。这也就意味着，在强腐蚀性氯离子横行霸道的海水中，如果使用超高性能混凝土作为船舶、舰艇的船体材料，相当于穿上防腐铠甲。

事实上，因其防渗漏性能强，超高性能混凝土于20世纪90年代在法国问世之初，就是用于制作核反应堆废料存储容器。

有别于普通混凝土，因其材料的特殊性，超高性能混凝土不能在现场浇筑，而是采用工厂预制的方式。聂建国院士指出，其应用属于建筑工业化的一个分支。

吴罗明对记者称，横四路桥从主梁到桥墩，整座桥全部在工厂预制完成，现场安装就像搭积木一样简单，“整个拼装过程只花了10个小时，没有粉尘，噪音也不大”。

聂建国院士指出，超高性能混凝土的适应面很宽，将来可拓展到防护工程、地下工程，“尤其是下水井盖、地下管网，用铸钢材料容易被盗，混凝土材料就没这种问题。”

尽管如此，聂建国院士指出，大规模推广超高性能混凝土仍然面临不少障碍。他表示，有效的技术都是简单的，规模化生产之后，超高性能混凝土的工程造价更低，结构设计更简单，“如果农民工也能用超高性能混凝土做出很好的结构，就能很快获得推广”。

来源：中国技术市场报