12月8日下午，2019中国混凝土与水泥制品行业大会系列活动之一，由 和中国硅酸盐学会主办的第二届中国混凝土大讲堂在南京开讲。本次混凝土大讲堂的主题是“超高性能水泥基材料研究开发与工程应用”。

会议现场

  本次混凝土大讲堂经专家委员会推荐和提名，确定报告主题内容为超高性能水泥基材料研究开发与工程应用，邀请在此领域做出突出贡献的3位中外学者和专家开展学术与技术交流：法国帕特里克·马扎卡内先生、湖南大学道路桥梁系邵旭东教授、湖南大学土木工程学院黄政宇教授。

徐永模会长主持

   执行会长徐永模主持大会并致辞。他介绍，中国混凝土大讲堂创办初衷有三：一是紧紧围绕国内外混凝土材料与工程发展的重大问题、发展前沿，开展学术技术交流；二是在全球范围内遴选国内外在该领域最知名的专家学者作报告；三是代表组织者，中国硅酸盐学会和 ，对受邀请专家所作出的突出贡献进行表彰。

  第二届中国混凝土大讲堂的报告主题内容为“超高性能水泥基材料研究开发与工程应用”。超高性能水泥基材料是当前国际工程材料领域的研究和应用热点。近几年来，超高性能水泥基材料的基础研发、生产制备、成型工艺和装备、产品工程应用等多个方面都取得了一些重大突破，超高性能水泥基材料在产业化和工程化方面正处于大规模爆发式发展的前夕。

  帕特里克·马扎卡内先生（Patrick Mazzacane）是法国在超高性能混凝土施工工艺中有着丰富经验的知名专家。他曾是超高性能混凝土预制公司 BonaSabla 的主要负责人，之后担任法国知名工程公司万喜(Vinci Construction France)的超高性能混凝土分部总监，并负责了一系列超高性能混凝土应用的地标性建筑，例如，吉博恩茵体育场，地中海与欧洲文明博物馆，以及蒙彼利埃高铁站等等。在今天的演讲中，他向大家介绍了自己长达三十多年的工程实践和经典项目案例。

帕特里克·马扎卡内先生（Patrick Mazzacane）

徐永模会长为帕特里克·马扎卡内先生颁发演讲嘉宾荣誉证书

  在着名建筑师鲁迪·里乔蒂（Rudy Ricciotti）设计的吉博恩茵体育场中，超高性能混凝土主要应用于三大部分，一是超高性能混凝土镂空面板在立面的应用，确保了光线的通透明亮；二是立面与屋面之间的交界处的超高性能混凝土镂空面板，实现了更高的镂空率与更大的曲面；三是1600块嵌入玻璃的屋面面板。整个项目采用了2.3万平方米的超高性能混凝土做表皮，使整个场馆轻盈明亮又通透。

吉博恩茵体育场

  位于法国马赛的地中海文明博物馆建成于2013年，由着名法国建筑师鲁迪·里乔蒂（Rudy Ricciotti）设计，它背靠蔚蓝色的地中海，为我们演绎了超高性能混凝土在结构与美学上的完美结合。在晴朗的白天，阳光透过轻柔的蕾丝状超高性能混凝土立面，在建筑内部形成涟漪般的光影；到了夜晚，灯光透过扁平、轻薄的蕾丝网状立面，将大海和天空渲染成蔚蓝色，如同悬在海边的一个钻石平台。

地中海文明博物馆

  蒙彼利埃高铁站由法国建筑师马克·米姆拉姆（Marc Mimram）设计，2018年投入使用。它具有巨大的、叶子状的双曲线屋顶结构，该结构由超高性能混凝土制成的花边表皮构成，既可以遮风挡雨，满足结构需求，又允许光线通过，形成丰富的光影景观，同时还承载了调节售票大厅内气候环境的风力系统。该项目具有浓厚的地中海地区特点，并且是世界上第一个将结构和屋顶结合在一起的整体式建筑设计。

蒙彼利埃高铁站

  邵旭东教授长期从事超高性能混凝土桥梁方面的研究工作，致力于用超高性能混凝土新结构解决传统桥梁的痛点难点；在国际上首次研发成功使用超高性能混凝土强化钢桥面的核心技术，解决了钢桥面疲劳开裂和铺装层破损的世界性难题，该成果已应用于全国24省40余座大桥，包括沪通长江大桥、武汉军山长江大桥、海南海文跨海大桥、洞庭湖大桥等特大型桥梁等，带来巨大的社会效益和经济效益。他的演讲题目是“面向需求的高性能桥梁结构研发与应用”。

邵旭东教授

徐永模会长为邵旭东教授颁发演讲嘉宾荣誉证书

  我国的公路桥梁已逾86万座，是名副其实的桥梁大国，但是我国桥梁病害多、寿命短的难题没有解决，阻碍了中国成为桥梁强国。因此，研究组研发了面向未来的高性能桥梁新结构，力求用超高性能混凝土的材料和结构创新，来解决桥梁建设及养护的痛点，突破桥梁建设的技术瓶颈。邵教授介绍了基于UHPC的钢-STC轻型组合桥面，该桥面首创了钢-超韧混凝土STC轻型组合桥面结构，提高局部刚度30倍以上，基本消除钢桥面疲劳开裂风险，钢桥面铺装的难题不复存在，可降低巨额换铺装成本。

  STC轻型组合桥面结构于2011年首次应用于广东肇庆马房桥，并与包括橡胶沥青、日本环氧沥青、英国夹心层、聚合物沥青的4种不同技术进行了对比，结果STC轻型组合桥面保持完好，其它四种技术均发生了开裂和破损。目前，该项技术的应用范围已经涵盖了四种基本桥型，梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥。包括主跨128米的五一大桥，主跨336米的沪通大桥天生港航道桥，跨径 138-518米的7座斜拉桥，主跨518米的广东汕头礐石大桥等。

沪通大桥天生港航道桥

  邵教授详细介绍了UHPC矮肋桥面板、钢-UHPC轻型组合梁、UHPC新型接缝混凝土，UHPC华夫桥面板，并进行了抗弯性能、抗剪性能、自重与造价的对比。

  邵教授介绍，单向预应力UHPC连续箱梁桥技术致力于解决PC连续梁桥开裂和下挠的难题，与传统三向预应力混凝土箱梁相比，UHPC箱梁仅需纵向预应力，采用UHPC薄型板件，可大幅度减轻结构自重，设置密集横隔板，以防止箱梁畸变、取消横向预应力、确保腹板稳定性、防止承压失稳并方便体外预应力的布置与锚固。单向预应力UHPC箱梁的自重仅为传统预应力箱梁的40～50%，跨径可拓展至500m，经济性优于同等跨径的斜拉桥和悬索桥。

  邵教授还介绍了30m跨径无预应力UHPC-NC组合梁桥的研究与应用情况。

  黄政宇教授作为主要参与人发明了“钢-超韧混凝土（STC）轻型组合桥面”，他主持开发的微膨胀型超高性能混凝土已在云南六库怒江、湖北石首长江大桥和嘉鱼长江大桥的钢混结合段成功应用；主持研发、设计的长沙市北辰三角洲横四路跨街天桥，是世界上第一座全预制拼装超高性能混凝土车行桥。

黄政宇教授

 中国硅酸盐学会秘书长谭抚为黄政宇教授颁发演讲嘉宾荣誉证书

  黄政宇教授的演讲题目是“超高性能水泥基材料及应用”，他系统总结了50年来水泥基材料——混凝土技术的发展和超高性能水泥基材料的发展历程，他认为，超高性能混凝土的性能特点不仅仅是超高的抗压强度，还应包括优良的和易性，可自密实的工作性能、优异的耐久性和超高的韧性(极限抗拉强度≥7MPa）。

  超高性能混凝土的力学性能，包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、变形性能、耐久性能等，中外标准根据不同性能建立了不同的分级体系。

  采用超高性能混凝土配置的结构具有结构自重较小、韧性好、设计自由度大、耐久性高的特点，通过钢混组合桥梁与UHPC桥梁的比较可以看出，超高性能混凝土结构符合可持续发展的理念，可以广泛应用于各种轻型构件如阳台、楼梯、雨棚、外墙板等、大型公共建筑如欧洲地中海文明博物馆、让布安体育馆等、建筑外装饰立面如穿孔或格板系统、轻型遮阳系统、建筑外墙挂板等、建筑内饰和城市家居景观领域、预应力UHPC桩(异形桩和板桩)、人行桥梁等、公路桥梁、房屋和桥梁结构的湿接缝，以及防护工程、海洋工程、加固工程、电力工程等。

桥梁结构的UHPC湿接缝

UHPC人行预应力梁桥（ Herault)

UHPC城市家居

UHPC海洋工程

  目前，中国的超高性能混凝土已经进行了20年左右的研究工作。在材料层面上，研究了UHPC的组成和配比设计、UHPC拌合物性能、硬化UHPC的力学性能、变形性能（塑性收缩、自缩、干缩）、耐久性能和长期性能、具有特殊性能（早强、低收缩、微膨胀、高耐磨等）的UHPC材料、养护方法对性能的影响等；在结构层面上，研究了超高性能混凝土基本构件（梁、板、柱等）的力学性能、钢-超韧混凝土轻型组合桥面、钢-UHPC轻型组合梁、单向预应力UHPC连续箱梁桥等桥梁结构体系、基于UHPC湿接缝的装配式建筑结构和桥梁结构、高性能岩锚体系、UHPC灌注的混合梁斜拉桥钢-混结合段等、UHPC加固混凝土结构和钢结构的受力性能。

  产业的发展引起了各级政府、大型企业的关注，已经编制并正在编制相关的标准。截止目前，我国超高性能混凝土在建筑工程、桥梁工程和电力工程已有应用，但大型结构工程中还应用不多，与国外相比，工程应用仍有差距。我国基建规模大，部分工程所处环境严酷，工程疑难问题多，需求多样，需求量大。而采用超高性能混凝土的结构体系还有待进一步开发和拓展。

  最后，黄政宇教授强调，超高性能混凝土作为一类新型混凝土有着其特有的性能，不同于一般的普通混凝土和高性能混凝土，只要充分认识其材料特性，根据工程疑难问题，发挥优势，寻找适当的应用领域，一定能够在我国得到较快的推广应用；超高性能混凝土的未来，取决于两个方面，适宜的性价比是推广应用的前提，优良的品质是推广应用的保证。

  中国混凝土大讲堂每年召开两次，自发起设立以来，紧紧贴近中国和国际混凝土材料与工程发展的重大需求，聚焦国内外混凝土材料科学研究的前沿领域和最高水平，致力于引领和促进我国混凝土科学技术的创新发展，并对混凝土领域相关的高校在校学生免费开放。