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    協會動態
    第二屆中國混凝土大講堂開講
    時間:2019-12-18    來源:CCPA    分享:
    12月8日下午,2019中國混凝土與水泥制品行業大會系列活動之一,由中國混凝土與水泥制品協會和中國硅酸鹽學會主辦的第二屆中國混凝土大講堂在南京開講。

      12月8日下午,2019中國混凝土與水泥制品行業大會系列活動之一,由中國混凝土與水泥制品協會和中國硅酸鹽學會主辦的第二屆中國混凝土大講堂在南京開講。本次混凝土大講堂的主題是“超高性能水泥基材料研究開發與工程應用”。

    會議現場

      本次混凝土大講堂經專家委員會推薦和提名,確定報告主題內容為超高性能水泥基材料研究開發與工程應用,邀請在此領域做出突出貢獻的3位中外學者和專家開展學術與技術交流:法國帕特里克·馬扎卡內先生、湖南大學道路橋梁系邵旭東教授、湖南大學土木工程學院黃政宇教授。

    徐永模會長主持

      中國混凝土與水泥制品協會執行會長徐永模主持大會并致辭。他介紹,中國混凝土大講堂創辦初衷有三:一是緊緊圍繞國內外混凝土材料與工程發展的重大問題、發展前沿,開展學術技術交流;二是在全球范圍內遴選國內外在該領域最知名的專家學者作報告;三是代表組織者,中國硅酸鹽學會和中國混凝土與水泥制品協會,對受邀請專家所作出的突出貢獻進行表彰。

      第二屆中國混凝土大講堂的報告主題內容為“超高性能水泥基材料研究開發與工程應用”。超高性能水泥基材料是當前國際工程材料領域的研究和應用熱點。近幾年來,超高性能水泥基材料的基礎研發、生產制備、成型工藝和裝備、產品工程應用等多個方面都取得了一些重大突破,超高性能水泥基材料在產業化和工程化方面正處于大規模爆發式發展的前夕。

      帕特里克·馬扎卡內先生(Patrick Mazzacane)是法國在超高性能混凝土施工工藝中有著豐富經驗的知名專家。他曾是超高性能混凝土預制公司 BonaSabla 的主要負責人,之后擔任法國知名工程公司萬喜(Vinci Construction France)的超高性能混凝土分部總監,并負責了一系列超高性能混凝土應用的地標性建筑,例如,吉博恩茵體育場,地中海與歐洲文明博物館,以及蒙彼利埃高鐵站等等。在今天的演講中,他向大家介紹了自己長達三十多年的工程實踐和經典項目案例。

    帕特里克·馬扎卡內先生(Patrick Mazzacane)

    徐永模會長為帕特里克·馬扎卡內先生頒發演講嘉賓榮譽證書

      在著名建筑師魯迪·里喬蒂(Rudy Ricciotti)設計的吉博恩茵體育場中,超高性能混凝土主要應用于三大部分,一是超高性能混凝土鏤空面板在立面的應用,確保了光線的通透明亮;二是立面與屋面之間的交界處的超高性能混凝土鏤空面板,實現了更高的鏤空率與更大的曲面;三是1600塊嵌入玻璃的屋面面板。整個項目采用了2.3萬平方米的超高性能混凝土做表皮,使整個場館輕盈明亮又通透。

     

    吉博恩茵體育場

      位于法國馬賽的地中海文明博物館建成于2013年,由著名法國建筑師魯迪·里喬蒂(Rudy Ricciotti)設計,它背靠蔚藍色的地中海,為我們演繹了超高性能混凝土在結構與美學上的完美結合。在晴朗的白天,陽光透過輕柔的蕾絲狀超高性能混凝土立面,在建筑內部形成漣漪般的光影;到了夜晚,燈光透過扁平、輕薄的蕾絲網狀立面,將大海和天空渲染成蔚藍色,如同懸在海邊的一個鉆石平臺。

    地中海文明博物館

      蒙彼利埃高鐵站由法國建筑師馬克·米姆拉姆(Marc Mimram)設計,2018年投入使用。它具有巨大的、葉子狀的雙曲線屋頂結構,該結構由超高性能混凝土制成的花邊表皮構成,既可以遮風擋雨,滿足結構需求,又允許光線通過,形成豐富的光影景觀,同時還承載了調節售票大廳內氣候環境的風力系統。該項目具有濃厚的地中海地區特點,并且是世界上第一個將結構和屋頂結合在一起的整體式建筑設計。

    蒙彼利埃高鐵站

      邵旭東教授長期從事超高性能混凝土橋梁方面的研究工作,致力于用超高性能混凝土新結構解決傳統橋梁的痛點難點;在國際上首次研發成功使用超高性能混凝土強化鋼橋面的核心技術,解決了鋼橋面疲勞開裂和鋪裝層破損的世界性難題,該成果已應用于全國24省40余座大橋,包括滬通長江大橋、武漢軍山長江大橋、海南海文跨海大橋、洞庭湖大橋等特大型橋梁等,帶來巨大的社會效益和經濟效益。他的演講題目是“面向需求的高性能橋梁結構研發與應用”。

    邵旭東教授

    徐永模會長為邵旭東教授頒發演講嘉賓榮譽證書

      我國的公路橋梁已逾86萬座,是名副其實的橋梁大國,但是我國橋梁病害多、壽命短的難題沒有解決,阻礙了中國成為橋梁強國。因此,研究組研發了面向未來的高性能橋梁新結構,力求用超高性能混凝土的材料和結構創新,來解決橋梁建設及養護的痛點,突破橋梁建設的技術瓶頸。邵教授介紹了基于UHPC的鋼-STC輕型組合橋面,該橋面首創了鋼-超韌混凝土STC輕型組合橋面結構,提高局部剛度30倍以上,基本消除鋼橋面疲勞開裂風險,鋼橋面鋪裝的難題不復存在,可降低巨額換鋪裝成本。

     

      STC輕型組合橋面結構于2011年首次應用于廣東肇慶馬房橋,并與包括橡膠瀝青、日本環氧瀝青、英國夾心層、聚合物瀝青的4種不同技術進行了對比,結果STC輕型組合橋面保持完好,其它四種技術均發生了開裂和破損。目前,該項技術的應用范圍已經涵蓋了四種基本橋型,梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋。包括主跨128米的五一大橋,主跨336米的滬通大橋天生港航道橋,跨徑 138-518米的7座斜拉橋,主跨518米的廣東汕頭礐石大橋等。

    滬通大橋天生港航道橋

      邵教授詳細介紹了UHPC矮肋橋面板、鋼-UHPC輕型組合梁、UHPC新型接縫混凝土,UHPC華夫橋面板,并進行了抗彎性能、抗剪性能、自重與造價的對比。

     

      邵教授介紹,單向預應力UHPC連續箱梁橋技術致力于解決PC連續梁橋開裂和下撓的難題,與傳統三向預應力混凝土箱梁相比,UHPC箱梁僅需縱向預應力,采用UHPC薄型板件,可大幅度減輕結構自重,設置密集橫隔板,以防止箱梁畸變、取消橫向預應力、確保腹板穩定性、防止承壓失穩并方便體外預應力的布置與錨固。單向預應力UHPC箱梁的自重僅為傳統預應力箱梁的40~50%,跨徑可拓展至500m,經濟性優于同等跨徑的斜拉橋和懸索橋。

     

      邵教授還介紹了30m跨徑無預應力UHPC-NC組合梁橋的研究與應用情況。

     

     

      黃政宇教授作為主要參與人發明了“鋼-超韌混凝土(STC)輕型組合橋面”,他主持開發的微膨脹型超高性能混凝土已在云南六庫怒江、湖北石首長江大橋和嘉魚長江大橋的鋼混結合段成功應用;主持研發、設計的長沙市北辰三角洲橫四路跨街天橋,是世界上第一座全預制拼裝超高性能混凝土車行橋。

    黃政宇教授

     

    中國硅酸鹽學會秘書長譚撫為黃政宇教授頒發演講嘉賓榮譽證書

      黃政宇教授的演講題目是“超高性能水泥基材料及應用”,他系統總結了50年來水泥基材料——混凝土技術的發展和超高性能水泥基材料的發展歷程,他認為,超高性能混凝土的性能特點不僅僅是超高的抗壓強度,還應包括優良的和易性,可自密實的工作性能、優異的耐久性和超高的韌性(極限抗拉強度≥7MPa)。

     

      超高性能混凝土的力學性能,包括抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、變形性能、耐久性能等,中外標準根據不同性能建立了不同的分級體系。

      采用超高性能混凝土配置的結構具有結構自重較小、韌性好、設計自由度大、耐久性高的特點,通過鋼混組合橋梁與UHPC橋梁的比較可以看出,超高性能混凝土結構符合可持續發展的理念,可以廣泛應用于各種輕型構件如陽臺、樓梯、雨棚、外墻板等、大型公共建筑如歐洲地中海文明博物館、讓布安體育館等、建筑外裝飾立面如穿孔或格板系統、輕型遮陽系統、建筑外墻掛板等、建筑內飾和城市家居景觀領域、預應力UHPC樁(異形樁和板樁)、人行橋梁等、公路橋梁、房屋和橋梁結構的濕接縫,以及防護工程、海洋工程、加固工程、電力工程等。

    橋梁結構的UHPC濕接縫

    UHPC人行預應力梁橋( Herault)

    UHPC城市家居

    UHPC海洋工程

      目前,中國的超高性能混凝土已經進行了20年左右的研究工作。在材料層面上,研究了UHPC的組成和配比設計、UHPC拌合物性能、硬化UHPC的力學性能、變形性能(塑性收縮、自縮、干縮)、耐久性能和長期性能、具有特殊性能(早強、低收縮、微膨脹、高耐磨等)的UHPC材料、養護方法對性能的影響等;在結構層面上,研究了超高性能混凝土基本構件(梁、板、柱等)的力學性能、鋼-超韌混凝土輕型組合橋面、鋼-UHPC輕型組合梁、單向預應力UHPC連續箱梁橋等橋梁結構體系、基于UHPC濕接縫的裝配式建筑結構和橋梁結構、高性能巖錨體系、UHPC灌注的混合梁斜拉橋鋼-混結合段等、UHPC加固混凝土結構和鋼結構的受力性能。

      產業的發展引起了各級政府、大型企業的關注,已經編制并正在編制相關的標準。截止目前,我國超高性能混凝土在建筑工程、橋梁工程和電力工程已有應用,但大型結構工程中還應用不多,與國外相比,工程應用仍有差距。我國基建規模大,部分工程所處環境嚴酷,工程疑難問題多,需求多樣,需求量大。而采用超高性能混凝土的結構體系還有待進一步開發和拓展。

      最后,黃政宇教授強調,超高性能混凝土作為一類新型混凝土有著其特有的性能,不同于一般的普通混凝土和高性能混凝土,只要充分認識其材料特性,根據工程疑難問題,發揮優勢,尋找適當的應用領域,一定能夠在我國得到較快的推廣應用;超高性能混凝土的未來,取決于兩個方面,適宜的性價比是推廣應用的前提,優良的品質是推廣應用的保證。

      中國混凝土大講堂每年召開兩次,自發起設立以來,緊緊貼近中國和國際混凝土材料與工程發展的重大需求,聚焦國內外混凝土材料科學研究的前沿領域和最高水平,致力于引領和促進我國混凝土科學技術的創新發展,并對混凝土領域相關的高校在校學生免費開放。第三屆中國混凝土大講堂將于2020年上半年舉辦。

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