建材发展导向(黄政宇：UHPC材料研发要以工程需求为导向)

■吴跃

近年来，随着社会对超高性能混凝土材料（UHPC）接受及认可度的提高，UHPC已经成为工程界炙手可热的新材料，并在土木工程及建筑结构领域得到广泛应用。作为我国最早开展超高性能混凝土材料性能研究并将其成功应用于多项工程的学者之一，湖南大学土木工程学院教授黄政宇在近日接受本报记者采访时表示，UHPC材料研发要以工程需求为导向，紧密地将材料与工程问题相结合，做好充分的科学研究以后，再进行市场化推广应用，才能真正将材料运用到实处。

世界首座全预制拼装超高性能混凝土车行桥梁 湖南固力工程新材料有限责任公司/供图

谈及UHPC的火爆现状，黄政宇表示，UHPC属于第三代混凝土，是一种具有高抗压强度、高抗拉强度、高耐久性等显著性能特点的新一代混凝土材料。该材料由于其优良的力学性能、韧性和耐久性，使得工程结构的使用寿命大幅度提高，符合可持续发展、节能减排的国家战略发展要求。以往一些工程中的疑难问题可以通过UHPC在工程结构上的应用来解决。随着科研领域及业界对UHPC材料的重视，人们看到了UHPC优异的性能特点。因此，建设单位都希望利用这种材料来解决传统材料在工程中遇到的技术难题。

“通过新型钢—UHPC结构体系在工程中的应用，可以颠覆甚至替代建筑与土木工程领域中的一些传统结构，以此得到进一步的推广。”黄政宇指出，在桥梁领域，如湖南大学邵旭东教授团队研发的钢—STC桥面结构体系，相较于传统的钢结构桥面，更具社会经济效益。这种新型桥面结构能够解决传统钢桥面的痛点，同时节约维修费用，延长其使用寿命。在风电行业，针对我国特殊地质环境的复杂要求，风电塔塔高限制、塔身与基座的建造与运输等问题，使用UHPC材料进行合理的钢—UHPC结构设计，能有效降低建造及运输成本。

简而言之，针对建筑、土木工程的痛点、难点问题进行合理应用，UHPC材料有良好的性价比及广阔的应用前景。

谈及目前UHPC材料应用研究遇到的难题，黄政宇认为，UHPC作为第三代混凝土材料，其属性及知识普及度还远远不够。目前UHPC材料应用研究的难点是如何利用UHPC性能特点创新结构形式、制定相关的设计与施工规范、搭建从材料到结构到装备再到工业化的一套体系，从而为UHPC材料大规模推广与应用打下基础。

首先，作为替代传统材料来解决工程上痛点、难点问题的一种新型材料，UHPC在结构中的性能研究及设计规范是推广应用的前提。在实际应用过程中，如何将材料合理地运用到结构设计中，各类标准与施工规范如何编制与修订，是当前UHPC材料需要解决和完善的工作。其次，完善与UHPC材料相关的工业设备、工艺装备、施工工艺的配套是亟待开展的工作。只有在材料、结构、施工、装备等多学科全链条化的协同合作情况下，UHPC材料才能在实际工程应用中真正发挥其价值。最后，目前部分企业以低价、低品质材料扰乱市场，导致社会大众对UHPC材料价格与工程质量存在争议，在一定程度上限制了UHPC的应用。

总体来说，唯有以工程需求为导向研发材料，紧密地将材料与工程问题相结合，在做好充分的科学研究后，再进行市场化推广应用，才能真正将材料运用到实处。

黄政宇认为，要把一个好的研究成果运用到工程实际中，不能单凭简单的实验室试验结果，而是要通过工程实践，把优秀的科研成果与生产实践相结合，做到产学研用协同发展。湖南固力工程新材料是他从事科研应用及推广土木工程材料尤其是UHPC材料的平台。借助这个平台，可以将一些好的研究成果真正地应用到工程实践，解决企业及工程行业的材料和结构难题，推动整个工程领域的创新和可持续发展。

本文原载于《中国建材报》7月24日3版

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