建筑行业弗思特白皮书4.0：超高性能混凝土(UHPC)材料——在建筑幕墙中的应用

弗思特白皮书 4.0UTRA-HIGH PERFORMANCE CONCRETE 伦敦·上海·南京·杭州·北京·成都·深圳·武汉·西安·广州电话：+86 17715265218 邮箱：sm@forcitis.com 网址：www.forcitis.com共 塑 美 好 城 市A Better Future For Cities超高性能混凝土 (UHPC) 材料——在建筑幕墙中的应用弗思特白皮书 4.0APPLICATION OF UTRA-HIGH PERFORMANCE CONCRETE MATERIALS IN BUILDING CURTAIN WALLS超高性能混凝土 (UHPC) 材料在建筑幕墙中的应用本文版权归弗思特建筑科技有限公司所有，重印时有所增补修订。非经弗思特建筑科技有限公司书面同意，该文章的全部或部分均不得以任何方式再造、复制、抄袭、修改等。如需转载，请致电 +86 17715265218CONTENTS目录共塑美好城市A BETTER FUTUREFOR CITIESBackground and introduction of UHPC超高性能混凝土背景与简介 011.1 UHPC 材料的定义 0061.2 UHPC 材料的发展历程 0081.3 UHPC 的应用领域 012 1.3.1 UHPC 的应用场景 012 1.3.2 UHPC 做结构的案例实景 013 1.3.3 幕墙 UHPC 制品的应用 0181.4 UHPC 的材料组成 0221.5 UHPC 的性能优势 024 1.5.1 UHPC 基本性能的定量化要求 024 1.5.2 UHPC 应用在幕墙中的优势 0251.6 UHPC 的相关规范 028弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等Common problems about UHPCUHPC 常见问题 044.1 UHPC 常见问题 102后记 106关于弗思特 107 3.1.3 预埋套筒安装 087 3.1.4 自承重点爪式安装 088 3.1.5 UHPC 的标准板块转角形式 089 3.1.6 背负钢架的合理设置 0893.2 UHPC 幕墙装饰板的生产流程 0903.3 UHPC 生产工艺管控要点 0913.4 UHPC 色差控制措施 098弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等UHPC curtain wall skin case studyUHPC 幕墙表皮案例研究 022.1 境外 UHPC 幕墙项目 033 2.1.1 马赛塔大厦 033 2.1.2 路易威登基金会纪念馆 040 2.1.3 欧洲和地中海文明博物馆 047 2.1.4 其他建成案例 0512.2 中国 UHPC 幕墙项目 067 2.2.1 上音歌剧院 067 2.2.2 深汕科技生态园展示中心 069 2.2.3 深圳悦彩城 071 2.2.4 西安国际足球中心 073 2.2.5 其他建成案例 076UHPC curtain wall design and production process controlUHPC 幕墙设计与生产工艺管控 033.1 UHPC 挂接系统设计 086 3.1.1 UHPC 技术参数 086 3.1.2 背栓式安装 087 004A Better Future For Cities|1 Background and introduction of UHPC超高性能混凝土背景与简介共 塑 美 好 城 市A Better Future For Cities第二章//弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等A Better Future For Cities共塑美好城市||由规范定义可得，UHPC 有两个重要的基本特征：“超高耐久性”+“超高力学性能”，其中力学性能不仅是超高抗压强度，更重要的是高抗拉性能。UHPC是高韧性材料，依靠纤维获得高抗拉性能和高韧性，也就是 UHPC 由纤维和基体两个部分组成。基体是高密实、超高强砂浆或混凝土，大部分 UHPC 的基体是超高强砂浆，不含纤维的超高强砂浆和混凝土是高脆性材料，并且强度越高脆性越大，但加入合适的、足够量的纤维，就能成为高抗拉、高韧性的材料。纤维基体规范《超高性能混凝土基本性能与试验方法T/CBMF 37-2018 T/CCPA 7-2018》中 对 UHPC 基 本 性 能 提 出 定 量 化 要求，即超高力学性能需满足：抗压强度≥ 120 Mpa，初裂抗拉强度≥ 5 Mpa。它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，从而获得超高强度与耐久性。UHPC，英文全称“Ultra-High Performance Concrete，中文名为超高性能混凝土。在 第 一 个 UHPC 标 准 建 材 联 合 会 和CCPA 团体标准《超高性能混凝土基本性 能 与 试 验 方 法 T/CBMF 37-2018 T/CCPA 7-2018》中，定义超高性能混凝土（以下简称 UHPC）是指兼具超高抗渗性能与力学性能的纤维增强水泥基复合材料。超高性能混凝土实际是纤维增强材料，完整的英文名称缩写为 UHPFRC，其中FR 表示纤维增强，但大家更偏爱使用UHPC 的简称。* 单轴拉伸和压缩 UHPC 的典型应力－应变特征与其它材料对比（引自《超高性能混凝土（UHPC）的性能和应用简述》）前面提到，UHPC 的高韧性是依靠加入短纤维来实现。早期使用直径 0.15~0.4 mm、长度6~12 mm的平直光圆钢纤维，可将 UHPC 的抗拉强度提高到 30Ma，断裂能达到 1,500~40,000 N/m。现在，使用异形，特别是扭转形高强钢纤维，可以进一步提高 UHPC 的抗拉强度、变形能力、韧性或断裂能。UHPC 的设计理论为最大堆积密度理论(densified particle packing), 其组成材料不同粒径颗粒以最佳分布形成最紧密堆积 , 也就是说，毫米级颗粒 ( 骨料 ) 璀积的间隙由微来级颗粒 ( 永泥、粉煤灰、矿粉 ) 填充，微来级颗粒堆积的间隙由亚微来级颗粒（硅灰 ) 填充，用充分分散的超细颗粒 ( 硅灰 ) 填充在永泥颗粒堆积体系的空隙中，实现颗粒堆积致密化。006007弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等弗思特原创，未经允许，禁止复制、修改、转载等1.