在建筑及桥梁结构,建筑外立面装饰,建筑修补加固等方面有着广阔的应用前景。UHPC的性能使其在结构,装饰等各方面的应用较其他混装土材料更加节约材料用量,并能够减轻建筑物或构件自重,从而减少二氧化碳排放,而的耐久性能减少建筑物和构件的维护返修,在建筑的全生命周期实现更加绿色和节能的建筑和构件。
在某些情况下,UHPC结构或构件需要同时承担结构性荷载并实现较高的建筑装饰效果,这类应用既需要满足较高的力学性能,进行详细地结构受力分析和计算,满足结构上的安全和可行性,同时还要求建筑设计与结构设计的充分融合及相互适应,对构件制作过程中的模具制作,浇筑,养护工艺都有较高的要求,以确保满足建筑装饰效果。这类应用可以称之为UHPC装饰与结构一体化应用。
UHPC构件与装饰一体主要应用场景为对建筑造型和表观质量要求较高的纤薄轻巧结构或构件,现阶段主要包括:桥梁、屋面、阳台和楼梯等,未来可望拓展至更多的应用领域。
UHPC作为新兴的水泥基材料,在结构工程和幕墙装饰领域的应用正在逐步扩展,而结构和装饰一体化应用更是对其性能的充分挖掘和利用,UHPC结构和装饰一体化在实施过程中将会遇到的挑战包括:
a、业主、建筑师、结构工程师对UHPC性能的认识和理解
b、UHPC结构计算规程
c、UHPC对建筑全生命周期能耗及成本的影响的认识
d、养护方法对结构和装饰一体化构件的影响研究
e、钢纤维点蚀对表现效果的影响
UHPC中添加了短而细的钢筋微纤维,它低孔隙度可以防止腐蚀和氧化,并能在损坏时“再生”。这就是传说中的UHPC的“自愈能力”,它自愈的原理是利用空气中的湿度进一步水化反应,因此能够保持其初始强度甚至在极端环境中也能被使用。
UHPC产品的耐污性主要基于两方面原因。一是自身致密的密实度,低的孔隙率可以让UHPC产品抵抗污渍、化学腐蚀。氯离子的侵入;二是使用针对UHPC用防护剂,实现表面的憎水性,强化抗污渍能力。