超高性能混凝土獲產業(yè)化成功應用

我國研發(fā)成功全球最結實強韌混凝土抗壓強度媲美航母甲板

歷時15年，從理論基礎到工程實踐，投資近1億元，湖南大學和湖南明湘科技發(fā)展有限公司（下稱“明湘科技”）終于實現超高性能混凝土的產業(yè)化應用。日前，世界首座全預制拼裝超高性能混凝土橋梁（該橋位于長沙市開福區(qū)橫四路，以下簡稱“橫四路橋”）正式建成通車?！斑@座橋的竣工，在我國超高性能混凝土工程應用領域是一個飛躍?！敝袊こ淘涸菏筷愓迦绱嗽u價。

從上世紀90年代國外將這種高性能材料首次應用于核電站工程，到如今在中國漸漸走入民用市場，超高性能混凝土正一步步摘下神秘面紗，或將迎來產業(yè)化發(fā)展的引爆點。

日前，在濕冷的湘江之濱，中國工程院院士聶建國、陳政清，中國混凝土和水泥制品協(xié)會秘書長曾慶東等我國結構工程與建筑材料領域的專家，在寒風中見證第三代混凝土投入應用。

“從性能來講，混凝土的發(fā)展可以說經過了普通混凝土、高性能混凝土和超高性能混凝土這三個階段?！焙洗髮W土木工程學院教授方志介紹，超高性能混凝土有諸多獨一無二的特性，通俗來說，這是全球最結實、最強韌的一種混凝土。

“湖南大學從2000年開始研究超高性能混凝土，是國內研究最早的團隊之一。橫四路橋是第一次工程示范項目。”方志教授稱。

據了解，全長74米的橫四路橋原設計的普通混凝土橋梁方案有7個橋墩，主跨為16米、高跨比為1/12；采用超高性能混凝土后，橋墩減少到了兩個，主跨增加到36.8米，路面沒有橋墩。

同時，因橋梁上部結構重量減輕了近三分之一，“小蠻腰”造型的橋墩最纖細處僅僅60厘米，贏得聶建國院士點贊：“這是我國材料研究與工程結構研究相結合的一個典范?！?/p>

抗壓強度高是超高性能混凝土最突出的一個特點?！拔覀円呀浹邪l(fā)出抗壓強度達400兆帕的超高性能混凝土材料。400兆帕是什么概念呢？一般房屋墻體的混凝土強度在30兆帕左右，高層建筑所用混凝土的強度大約是50～60兆帕，航空母艦甲板用的鋼板抗壓強度也只有300～350兆帕?！背咝阅芑炷羶身棁野l(fā)明專利獲得者——明湘科技董事長吳羅明介紹。

據了解，在超高性能混凝土中，石頭和河砂已銷聲匿跡，其骨料最大粒徑不超過1毫米。高密實度，也保證了其極強的防滲漏性能，保證了其耐久性。吳羅明說，超高性能混凝土的氯離子滲透性是高強混凝土的1/25。這也就意味著，在強腐蝕性氯離子橫行霸道的海水中，如果使用超高性能混凝土作為船舶、艦艇的船體材料，相當于穿上防腐鎧甲。

事實上，因其防滲漏性能強，超高性能混凝土于20世紀90年代在法國問世之初，就是用于制作核反應堆廢料存儲容器。

有別于普通混凝土，因其材料的特殊性，超高性能混凝土不能在現場澆筑，而是采用工廠預制的方式。聶建國院士指出，其應用屬于建筑工業(yè)化的一個分支。

吳羅明對記者稱，橫四路橋從主梁到橋墩，整座橋全部在工廠預制完成，現場安裝就像搭積木一樣簡單，“整個拼裝過程只花了10個小時，沒有粉塵，噪音也不大”。

聶建國院士指出，超高性能混凝土的適應面很寬，將來可拓展到防護工程、地下工程，“尤其是下水井蓋、地下管網，用鑄鋼材料容易被盜，混凝土材料就沒這種問題?！?/p>

盡管如此，聶建國院士指出，大規(guī)模推廣超高性能混凝土仍然面臨不少障礙。他表示，有效的技術都是簡單的，規(guī)?；a之后，超高性能混凝土的工程造價更低，結構設計更簡單，“如果農民工也能用超高性能混凝土做出很好的結構，就能很快獲得推廣”。

來源：中國技術市場報