uhpc高性能混凝土能挡子弹吗（超强的建筑黑科技材料）

超高性能混凝土，简称UHPC（Ultra-High Performance Concrete），也称作活性粉末混凝土（RPC，Reactive Powder Concrete），是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，实现工程材料性能的大跨越。

今天就带你来了解这种超高性能的混凝土在当前市场的应用和它的“强悍”所在。

01.UHPC是什么

02.UHPC的特点

03.UHPC的应用及安装

04.UHPC案例展示

01.

UHPC是什么

UHPC是具有超高强度、超低吸水率、孔隙率低、超强耐久性和耐侵蚀性能的特殊混凝土。目前在建筑设计领域（区别于结构领域）使用的UHPC的抗压强度在120Mpa~180Mpa（每㎡可受力120-180吨）。

Tips：

普通混凝土的抗压强度在20Mpa~40Mpa（每㎡可受力20-40吨）

高性能混凝土的抗压强度在40Mpa~90Mpa（每㎡可受力40-90吨）

孔隙率在2~6%. 都远超普通混凝土（NSC）和高性能混凝土（HPC），韧性甚至是NSC的250倍。

▲普通混凝土

▲UHPC

UHPC的基本原材料对于熟悉混凝土的人来说并不陌生：水，砂，水泥，硅灰，外加剂。听起来很简单，但和普通混凝土相比UHPC是不同的数量级。

没有神秘成分：树脂，纤维素或特殊聚合物都没有被用到以达到超高性能，秘诀在于超细颗粒和经仔细选择的颗粒化学和几何特性，并使这些颗粒通过正确的搅拌，浇筑和养护以达到基体的紧密堆积和很强的分子结合力。

得益于UHPC优异的材料属性，能够制作大幅规格、超高镂空及超大异形的预制构件及板材，为建筑幕墙装饰行业带来了更多的可能性，近年来UHPC在建筑立面的应用尤为突出。

02.

UHPC的特点

UHPC的材料性能以“三高”著称：即强度高、耐久性高、自由度高。

1、高抗压强度

UHPC作为一种新型绿色结构建筑材料,其抗压强度是普通混凝土的6倍，抗折强度是普通混凝土的10倍。

因每个国家的工艺水平有较大差异，在对UHPC的使用场景进行过多年的考察研究后确定其最具优势的抗压性能为120MPa~180MPa。当抗压强度过高后，造价提升较多同时又没有足够多的应用场景，所以120MPa是业内较为认同的一个临界值。且高隔热、高防水，质地细腻，基本可以隔绝一切有害介质。

▲圣保罗日本屋 / UHPC 3D镂空挂板

2、高耐久度

UHPC通过提高组织成分的细度与活性，使材料内部的孔隙与微裂缝减到最少，即使是受外力影响产生细微的缝隙，以此来获得超高耐久性。在硫铝酸盐、弱酸侵蚀和碳化等恶劣环境下，能够抵抗各种有害气、液体物质渗透到基体内部，极具耐腐蚀性。

▲Sunyudo Footbridge

▲Dřetovice河畔的桥梁，捷克

3、自由度高

与传统混凝土“粗、笨、厚、重”等特点不同，水泥基材料与有机纤维的结合实现了抗压强度和抗折强度的平衡。

▲UHPC可以精确复制模具的表皮肌理

UHPC依仗着自己强悍的物理特性，可以将结构极度得轻量化，更高的跨度和重量比，从而减少了与主体的连接点数量和简化或取消背负钢架，节约安装成本和五金连接件成本。能精确复制模具的表面和几何图案，在图形，质感和外形上具有超强的塑造能力和无限的可能性。

03.

UHPC的应用及安装

得益于UHPC优异的材料属性，能够制作大幅规格、超高镂空及超大异形的预制构件及板材，UHPC结构与装饰一体化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。

▲桥梁结构与立面装饰

应用在建筑立面的UHPC装饰挂板，在工厂内预制成型，浇筑、预埋等都在厂内完成，现场无需二次焊接、钻孔等，常规采用干挂式幕墙的方式进行安装。

UHPC自身优异的力学性能决定了它在安全性方面的优势，而且浇筑时预埋套筒的连接方式，让UHPC与背栓一体成型，整体性、安全性更高。亦可根据项目设计的特点与实际情况，采用特殊的安装方式。

04.

UHPC案例展示

▲UHPC仿砖镂空挂板上音歌剧院

▲阿布扎比卢浮宫

▲UHPC异型镂空板/深汕科技生态园展示中心

▲卡塔尔国家博物馆

▲UHPC镂空板/法国Nakâra 酒店

△ UHPC遮阳板/马赛塔

▲欧洲及地中海文明博物馆

TIPS

UHPC相对的局限性

一般来说，UHPC如果想达到比较高的强度，便需要一定的高温高压热养护作为必要条件，另一方面钢纤维在搅拌过程中容易结团，需要大型的专业搅拌设备。

这些对于现场浇筑的施工条件来说基本很难达到。这也就导致了UHPC大多是需要在工厂提前制备完成的预制件。

-End-

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