UHPC作為新興的水泥基材料,在結構工程和幕墻裝飾領域的應用正在逐步擴展,而結構和裝飾一體化應用更是對其性能的充分挖掘和利用,UHPC結構和裝飾一體化在實施過程中將會遇到的挑戰(zhàn)包括:
a、、、對UHPC性能的認識和理解
b、UHPC結構計算規(guī)程
c、UHPC對建筑全生命周期能耗及成本的影響的認識
d、養(yǎng)護方法對結構和裝飾一體化構件的影響研究
e、鋼纖維點蝕對表現(xiàn)效果的影響
裝飾與結構一體化UHPC的應用價值場景及關鍵成功因素
UHPC構件與裝飾一體主要應用場景為對建筑造型和表觀質量要求較高的纖薄輕巧結構或構件,現(xiàn)階段主要包括:橋梁、屋面、陽臺和樓梯等,未來可望拓展至更多的應用領域。
UHPC構件與裝飾一體化實施關鍵在于、、、預制構件廠、安裝單位、UHPC材料提供商各方的充分和溝通,反復推敲和逐步完善方案,即能符合對造型及表觀質量的要求,又能夠結構性,同時在構件制作和安裝效率及成本方面得到有效控制。
一般來說,UHPC如果想達到比較高的強度,便需要一定的高溫高壓熱養(yǎng)護作為必要條件,另一方面鋼纖維在攪拌過程中容易結團,需要大型的攪拌設備。而這些對于現(xiàn)場澆筑的施工條件來說基本很難達到。這也導致了UHPC大多是需要在工廠提前制備完成的預制件。
UHPC在于原材料的選用。在選用骨料時剔除粗骨料,限制細骨料的粒徑不大于300um,使材料內部的孔隙與微裂縫減到少,以獲得高強度與高耐久性。并且通過添加短而細的鋼纖維,改善材料延性。其次,在于工匠人的精心制作。在UHPC初步制作完成后,工匠人進行細致的表面處理并精心養(yǎng)護。不僅在美觀度上會在達到設計師要求,同時也會產品的使用壽命。
裝飾性UHPC是不承擔除自重,風荷載,地震力以外其他荷載的UHPC結構或構件,并對裝飾功能包括表觀質量,顏色,均勻性等有較高要求,典型應用如UHPC建筑幕墻板,UHPC遮陽板,UHPC裝飾景觀構件等。
UHPC 的配合比設計遵循緊密堆積密度理論,水泥用量大(700kg/m3),水灰比?。?.14~0.2),所以其孔結構致密,抗壓強度及耐久性好。因此, UHPC 的使用不僅可以減小構件截面尺寸從而減小自重和建筑利用空間,還可用于嚴酷環(huán)境下的土木工程的建造 。相比普通混凝土建筑,UHPC 建筑使用壽命長,能減少建筑物在使用期間的維修費用。因此,UHPC 被認為是一種可持續(xù)發(fā)展的混凝土材料。