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近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)超高性能混凝土材料（UHPC）接受及認(rèn)可度的提高，UHPC已經(jīng)成為工程界炙手可熱的新材料，并在土木工程及建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。作為我國(guó)最早開(kāi)展超高性能混凝土材料性能研究并將其成功應(yīng)用于多項(xiàng)工程的學(xué)者之一，湖南大學(xué)土木工程學(xué)院教授黃政宇在近日接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，UHPC材料研發(fā)要以工程需求為導(dǎo)向，緊密地將材料與工程問(wèn)題相結(jié)合，做好充分的科學(xué)研究以后，再進(jìn)行市場(chǎng)化推廣應(yīng)用，才能真正將材料運(yùn)用到實(shí)處。

世界首座全預(yù)制拼裝超高性能混凝土車行橋梁  湖南固力工程新材料有限責(zé)任公司/供圖

談及UHPC的火爆現(xiàn)狀，黃政宇表示，UHPC屬于第三代混凝土，是一種具有高抗壓強(qiáng)度、高抗拉強(qiáng)度、高耐久性等顯著性能特點(diǎn)的新一代混凝土材料。該材料由于其優(yōu)良的力學(xué)性能、韌性和耐久性，使得工程結(jié)構(gòu)的使用壽命大幅度提高，符合可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排的國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展要求。以往一些工程中的疑難問(wèn)題可以通過(guò)UHPC在工程結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用來(lái)解決。隨著科研領(lǐng)域及業(yè)界對(duì)UHPC材料的重視，人們看到了UHPC優(yōu)異的性能特點(diǎn)。因此，建設(shè)單位都希望利用這種材料來(lái)解決傳統(tǒng)材料在工程中遇到的技術(shù)難題。

“通過(guò)新型鋼—UHPC結(jié)構(gòu)體系在工程中的應(yīng)用，可以顛覆甚至替代建筑與土木工程領(lǐng)域中的一些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以此得到進(jìn)一步的推廣?！秉S政宇指出，在橋梁領(lǐng)域，如湖南大學(xué)邵旭東教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的鋼—STC橋面結(jié)構(gòu)體系，相較于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)橋面，更具社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這種新型橋面結(jié)構(gòu)能夠解決傳統(tǒng)鋼橋面的痛點(diǎn)，同時(shí)節(jié)約維修費(fèi)用，延長(zhǎng)其使用壽命。在風(fēng)電行業(yè)，針對(duì)我國(guó)特殊地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜要求，風(fēng)電塔塔高限制、塔身與基座的建造與運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，使用UHPC材料進(jìn)行合理的鋼—UHPC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能有效降低建造及運(yùn)輸成本。

簡(jiǎn)而言之，針對(duì)建筑、土木工程的痛點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行合理應(yīng)用，UHPC材料有良好的性價(jià)比及廣闊的應(yīng)用前景。

談及目前UHPC材料應(yīng)用研究遇到的難題，黃政宇認(rèn)為，UHPC作為第三代混凝土材料，其屬性及知識(shí)普及度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前UHPC材料應(yīng)用研究的難點(diǎn)是如何利用UHPC性能特點(diǎn)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)形式、制定相關(guān)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范、搭建從材料到結(jié)構(gòu)到裝備再到工業(yè)化的一套體系，從而為UHPC材料大規(guī)模推廣與應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

首先，作為替代傳統(tǒng)材料來(lái)解決工程上痛點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題的一種新型材料，UHPC在結(jié)構(gòu)中的性能研究及設(shè)計(jì)規(guī)范是推廣應(yīng)用的前提。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如何將材料合理地運(yùn)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，各類標(biāo)準(zhǔn)與施工規(guī)范如何編制與修訂，是當(dāng)前UHPC材料需要解決和完善的工作。其次，完善與UHPC材料相關(guān)的工業(yè)設(shè)備、工藝裝備、施工工藝的配套是亟待開(kāi)展的工作。只有在材料、結(jié)構(gòu)、施工、裝備等多學(xué)科全鏈條化的協(xié)同合作情況下，UHPC材料才能在實(shí)際工程應(yīng)用中真正發(fā)揮其價(jià)值。最后，目前部分企業(yè)以低價(jià)、低品質(zhì)材料擾亂市場(chǎng)，導(dǎo)致社會(huì)大眾對(duì)UHPC材料價(jià)格與工程質(zhì)量存在爭(zhēng)議，在一定程度上限制了UHPC的應(yīng)用。

總體來(lái)說(shuō)，唯有以工程需求為導(dǎo)向研發(fā)材料，緊密地將材料與工程問(wèn)題相結(jié)合，在做好充分的科學(xué)研究后，再進(jìn)行市場(chǎng)化推廣應(yīng)用，才能真正將材料運(yùn)用到實(shí)處。

黃政宇認(rèn)為，要把一個(gè)好的研究成果運(yùn)用到工程實(shí)際中，不能單憑簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果，而是要通過(guò)工程實(shí)踐，把優(yōu)秀的科研成果與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，做到產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同發(fā)展。湖南固力工程新材料是他從事科研應(yīng)用及推廣土木工程材料尤其是UHPC材料的平臺(tái)。借助這個(gè)平臺(tái)，可以將一些好的研究成果真正地應(yīng)用到工程實(shí)踐，解決企業(yè)及工程行業(yè)的材料和結(jié)構(gòu)難題，推動(dòng)整個(gè)工程領(lǐng)域的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。(本文原載于《中國(guó)建材報(bào)》7月24日3版《黃政宇：UHPC材料研發(fā)要以工程需求為導(dǎo)向》)