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《2023年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告》重磅发布!

信息来源于:互联网 发布于:2024-03-06






/ 创新结构·驱动未来 /


News

近日,中国混凝土与水泥制品协会UHPC分会发布了《2023年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告》,(下称:报告)。报告介绍了2023年中国UHPC领域的研究与应用技术发展成、标准化进展、市场规模与产业发展现状、工程应用等内容,并对行业未来的发展进行了展望。

中路新材及旗下中路华程、中路杜拉积极配合CCPA-UHPC分会的报告编撰工作,提供了大量真实的数据资料。中路新材首席结构专家、湖南大学邵旭东教授也为报告提供了文字材料和图片,报告设专门的篇幅,介绍了邵教授团队研发的两个钢-UHPC组合梁桥新结构及应用。




UHPC研究与应用技术发展

超高性能混凝土(UHPC)的研究和应用技术在过去的二十年里发展显著增长。研究聚焦于工程应用、材料科学、施工技术等领域,占所有研究的78%。在全球范围内,UHPC相关学术论文自2007年起急剧增加,表明该领域研究的活跃度增长,有力地支撑UHPC领域的飞速发展。

2023年,中国UHPC材料技术创新成果丰硕,一大批科技成果得到应用。报告重点介绍了中路新材首席结构专家、湖南大学的邵旭东教授团队研发的两个钢-UHPC组合梁桥新结构及应用。新结构不仅克服了传统建造技术的局限,还提高了施工效率和桥梁性能,为未来桥梁设计与建造提供了新的思路和方法。


邵教授团队研发的型钢-UHPC组合梁、钢-UHPC组合梁的应用案例,均由中路新材旗下湖南中路华程桥梁科技股份有限公司负责UHPC部分的施工。 


UHPC标准化进展

报告中指出:截止2023年,UHPC标准体系建立完善,在国内外都取得了许多新进展。特别是在中国,UHPC领域相关标准推进迅速:

新发布标准中,

中路杜拉参编:广东省地方标准:《装配式超高性能混凝土市政桥梁结构技术规程》(DBJ/T15-244-2022)

待批准和待审查标准中:

中路华程参编:交通部行业标准 (JGT):《钢-高韧性混凝土组合桥面设计与施工规范》

中路防护参编:中国工程建设标准化协会标准 (CECS):《桥梁湿接缝用超高性能混凝土应用技术规程》

中国UHPC市场规模

CCPA-UHPC分会通过发放《2023年UHPC工程、产品和用量调查表》和《2023年UHPC用量统计表》(以下简称“调查表”),调查中国2023年UHPC工程应用、产品创新情况,统计分类的UHPC用量,包括桥梁 (钢桥面、湿接缝、预制及现浇结构)、建筑 (幕墙、结构构件)、市政/电力/水利工程、维修加固、风电结构和其他。共计收到40个企业的“调查表”反馈,涵盖了中国头部UHPC生产应用企业 (企业名单见“致谢”),统计数据很好展示中国UHPC市场与产业状况。


根据调查数据,2023年中国UHPC用量超过14.65万m3 (“调查表”收集到工程用量),与2022年相比,2023年中国UHPC用量增加了6.5万立方米,增幅达到79%。



中国UHPC最大的工程应用领域仍然是桥梁,占比为39%,以钢-UHPC复合桥面、桥梁构件连接 (湿接缝) 应用为主。市政、电力与水利工程,占比为17%。建筑应用主要是预制幕墙、墙板和结构构件,占比约12%。2023年新增UHPC用量的较大部分来自风电结构,主要用于预制塔筒管片,用量占比一下达到了25%。维修加固用量还不高,占比约1%。

UHPC的工程应用

报告中结合目前主要的应用领域,按桥梁、建筑、维修加固和其他应用等四个部分,介绍了2023年中国UHPC的工程应用情况。中路新材集团及旗下公司参与的几个较大和具有特色的重点工程获得行业关注。

在桥梁应用方面,钢-UHPC复合桥面是目前国内的用量最大的细分领域。据不完全统计,2023年施工完成超过34.9万m2的钢-UHPC复合桥面,UHPC用量2.48万m3,桥梁数量达到43座;其中,中路新材及旗下公司在2023年完成钢-UHPC复合桥面案例13个。


在桥梁应用的UHPC梁桥领域,中路新材及旗下公司更是遥遥领先。


此外,中路杜拉在广州天河智慧城枢纽工程中,创新应用UHPC隔仓板成功应用,拓展了UHPC材料的应用领域。

UHPC材料助力全面高质量发展

内蒙古科技大学研究采用生命周期评价 (LCA) 方法构建UHPC碳排放定量分析模型,对比分析钢-UHPC 桥面板与常规钢-混桥面板结构在全生命周期内的碳排放。结果表明:虽然生产阶段 UHPC 的碳排放量约1245. 84kg CO2 eq/m3,是普通混凝土的1.58 倍,但从性能上来说,UHPC碳强度是普通混凝土的62.25%,是一种更绿色的建材;在整个生命周期内,与常规钢-混桥面板相比,钢-UHPC桥面板的年均碳排放量下降了35.76%,具有巨大的碳减排潜力,有助于基础设施的可持续性发展;钢-UHPC 桥面板方案具有工程比选优势,经济性合理,同时其单位产值碳排放为0.89t CO2eq/万元,是常规钢-混桥面板的 86.41%,具有更好的减碳效果。

UHPC的未来发展

2023年,中国在超高性能混凝土(UHPC)领域实现了多方面的重要进展,其发展势头强劲,UHPC的价值和应用潜力逐渐获得业界的广泛认可和利用。在美国举行的UHPC 2023国际研讨会上,来自加拿大的V.H. (Vic) Perry先生引用了乔布斯(Steve Jobs)在其著作中提到的技术市场发展的S形曲线理论,对UHPC市场的未来发展进行了预测。Perry先生预计,到2040年,全球对UHPC材料的需求将达到每年1000亿美元,而基于UHPC的工程建设的总行业规模更是可望达到每年1万亿美元。

UHPC具备技术突破性与重大进步的特征,能很好解决混凝土结构和钢结构的”痛点“和”瓶颈“难题;UHPC既能使新建工程结构耐久性及免维护服役寿命呈倍数提高,也能较完善地修复和保护老化或有缺陷工程结构,使老结构继续长期安全地服役;UHPC大幅度提升了水泥和钢材的使用效率,使工程建设产生的碳排放、资源消耗、环境友好、可持续发展等环境指标上了新的台阶,等等。因此,可以相信UHPC市场会遵循S形发展规律,并且UHPC也拥有巨大市场发展空间。我们现在正处于UHPC市场稳步增长期,未来会进入高速发展期,市场接近饱和后发展又将变的平缓。




总结

综上所述,《2023年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告》全面而中立地分析了中国UHPC技术的研究、应用和市场发展状况,展望了UHPC技术的未来发展趋势,为中国的UHPC发展指明了方向。

在此,中路新材向CCPA-UHPC分会致以敬意,感谢分会对中国UHPC事业付出的努力!同时,中路新材也向各界朋友发出诚挚邀请,期待与大家携手合作,共同推动中国UHPC行业发展,共同见证中国UHPC行业的辉煌未来!


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