12月8日下午，2019中國混凝土與水泥制品行業(yè)大會(huì )系列活動(dòng)之一，由中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )和中國硅酸鹽學(xué)會(huì )主辦的第二屆中國混凝土大講堂在南京開(kāi)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(kāi)發(fā)與工程應用”。

會(huì )議現場(chǎng)

??本次混凝土大講堂經(jīng)專(zhuān)家委員會(huì )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(kāi)發(fā)與工程應用，邀請在此領(lǐng)域做出突出貢獻的3位中外學(xué)者和專(zhuān)家開(kāi)展學(xué)術(shù)與技術(shù)交流：法國帕特里克·馬扎卡內先生、湖南大學(xué)道路橋梁系邵旭東教授、湖南大學(xué)土木工程學(xué)院黃政宇教授。

徐永模會(huì )長(cháng)主持

??中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )執行會(huì )長(cháng)徐永模主持大會(huì )并致辭。他介紹，中國混凝土大講堂創(chuàng )辦初衷有三：一是緊緊圍繞國內外混凝土材料與工程發(fā)展的重大問(wèn)題、發(fā)展前沿，開(kāi)展學(xué)術(shù)技術(shù)交流；二是在全球范圍內遴選國內外在該領(lǐng)域最知名的專(zhuān)家學(xué)者作報告；三是代表組織者，中國硅酸鹽學(xué)會(huì )和中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )，對受邀請專(zhuān)家所作出的突出貢獻進(jìn)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(kāi)發(fā)與工程應用”。超高性能水泥基材料是當前國際工程材料領(lǐng)域的研究和應用熱點(diǎn)。近幾年來(lái)，超高性能水泥基材料的基礎研發(fā)、生產(chǎn)制備、成型工藝和裝備、產(chǎn)品工程應用等多個(gè)方面都取得了一些重大突破，超高性能水泥基材料在產(chǎn)業(yè)化和工程化方面正處于大規模爆發(fā)式發(fā)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(zhù)豐富經(jīng)驗的知名專(zhuān)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(wàn)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(chǎng)，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(cháng)達三十多年的工程實(shí)踐和經(jīng)典項目案例。

帕特里克·馬扎卡內先生（Patrick Mazzacane）

徐永模會(huì )長(cháng)為帕特里克·馬扎卡內先生頒發(fā)演講嘉賓榮譽(yù)證書(shū)

??在著(zhù)名建筑師魯迪·里喬蒂（Rudy Ricciotti）設計的吉博恩茵體育場(chǎng)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(xiàn)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(shí)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(gè)項目采用了2.3萬(wàn)平方米的超高性能混凝土做表皮，使整個(gè)場(chǎng)館輕盈明亮又通透。

吉博恩茵體育場(chǎng)

??位于法國馬賽的地中海文明博物館建成于2013年，由著(zhù)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(xué)上的完美結合。在晴朗的白天，陽(yáng)光透過(guò)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(guò)扁平、輕薄的蕾絲網(wǎng)狀立面，將大海和天空渲染成蔚藍色，如同懸在海邊的一個(gè)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(xiàn)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(fēng)擋雨，滿(mǎn)足結構需求，又允許光線(xiàn)通過(guò)，形成豐富的光影景觀(guān)，同時(shí)還承載了調節售票大廳內氣候環(huán)境的風(fēng)力系統。該項目具有濃厚的地中海地區特點(diǎn)，并且是世界上第一個(gè)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(cháng)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(diǎn)難點(diǎn)；在國際上首次研發(fā)成功使用超高性能混凝土強化鋼橋面的核心技術(shù)，解決了鋼橋面疲勞開(kāi)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(cháng)江大橋、武漢軍山長(cháng)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(lái)巨大的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。他的演講題目是“面向需求的高性能橋梁結構研發(fā)與應用”。

邵旭東教授

徐永模會(huì )長(cháng)為邵旭東教授頒發(fā)演講嘉賓榮譽(yù)證書(shū)

??我國的公路橋梁已逾86萬(wàn)座，是名副其實(shí)的橋梁大國，但是我國橋梁病害多、壽命短的難題沒(méi)有解決，阻礙了中國成為橋梁強國。因此，研究組研發(fā)了面向未來(lái)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(chuàng )新，來(lái)解決橋梁建設及養護的痛點(diǎn)，突破橋梁建設的技術(shù)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(chuàng )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(kāi)裂風(fēng)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(huán)氧瀝青、英國夾心層、聚合物瀝青的4種不同技術(shù)進(jìn)行了對比，結果STC輕型組合橋面保持完好，其它四種技術(shù)均發(fā)生了開(kāi)裂和破損。目前，該項技術(shù)的應用范圍已經(jīng)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(jìn)行了抗彎性能、抗剪性能、自重與造價(jià)的對比。

??邵教授介紹，單向預應力UHPC連續箱梁橋技術(shù)致力于解決PC連續梁橋開(kāi)裂和下?lián)系碾y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(jīng)濟性?xún)?yōu)于同等跨徑的斜拉橋和懸索橋。

??邵教授還介紹了30m跨徑無(wú)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(fā)明了“鋼-超韌混凝土（STC）輕型組合橋面”，他主持開(kāi)發(fā)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(cháng)江大橋和嘉魚(yú)長(cháng)江大橋的鋼混結合段成功應用；主持研發(fā)、設計的長(cháng)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(chē)行橋。

黃政宇教授

 中國硅酸鹽學(xué)會(huì )秘書(shū)長(cháng)譚撫為黃政宇教授頒發(fā)演講嘉賓榮譽(yù)證書(shū)

??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(lái)水泥基材料——混凝土技術(shù)的發(fā)展和超高性能水泥基材料的發(fā)展歷程，他認為，超高性能混凝土的性能特點(diǎn)不僅僅是超高的抗壓強度，還應包括優(yōu)良的和易性，可自密實(shí)的工作性能、優(yōu)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(xué)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(diǎn)，通過(guò)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(fā)展的理念，可以廣泛應用于各種輕型構件如陽(yáng)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(yáng)系統、建筑外墻掛板等、建筑內飾和城市家居景觀(guān)領(lǐng)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(jīng)進(jìn)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(xué)性能、變形性能（塑性收縮、自縮、干縮）、耐久性能和長(cháng)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(xué)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展引起了各級政府、大型企業(yè)的關(guān)注，已經(jīng)編制并正在編制相關(guān)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(huán)境嚴酷，工程疑難問(wèn)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(jìn)一步開(kāi)發(fā)和拓展。

??最后，黃政宇教授強調，超高性能混凝土作為一類(lèi)新型混凝土有著(zhù)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(wèn)題，發(fā)揮優(yōu)勢，尋找適當的應用領(lǐng)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(lái)，取決于兩個(gè)方面，適宜的性?xún)r(jià)比是推廣應用的前提，優(yōu)良的品質(zhì)是推廣應用的保證。

??中國混凝土大講堂每年召開(kāi)兩次，自發(fā)起設立以來(lái)，緊緊貼近中國和國際混凝土材料與工程發(fā)展的重大需求，聚焦國內外混凝土材料科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域和最高水平，致力于引領(lǐng)和促進(jìn)我國混凝土科學(xué)技術(shù)的創(chuàng )新發(fā)展，并對混凝土領(lǐng)域相關(guān)的高校在校學(xué)生免費開(kāi)放。