2023年度超高性能混凝土(UHPC) 技术与应用发展报告

文章来源：CCPA 超高性能水泥基材料与工程技术 (UHPC) 分会 发布时间： 2024-07-14

本报告是CCPA-UHPC分会成立后撰写的第五个中国UHPC年度发展报告(2019～2023)，记录和概要介绍2023年中国在UHPC领域(UHPC包含超高性能纤维增强混凝土UHPFRC、活性粉末混凝土RPC和超高韧性混凝土STC)取得的研究成果、标准规范编制进展、产业发展、新的工程应用以及开展的技术交流活动。

总体上，2023年中国UHPC研究与技术开发活动在增加，UHPC应用场景和领域在扩大，用量在增长。UHPC应用突破和创新亮点包括：风电塔筒应用实现零的突破；钢-UHPC组合梁、桁架梁等新结构发展与应用；用免拆模板提升工程施工的安全与效率；超大体积桥梁结构成功施工；在役桥梁快速维修和加固；助力建造新一代超低能耗建筑；新产品如公路防撞护栏改造升级护板、工业屋面瓦、预应力幕墙板等等。

一、UHPC研究与应用技术发展

1.研究发展趋势

在中国知网(cnki.net)上，以“超高性能混凝土+UHPC”、“活性粉末混凝土+RPC”和“超高韧性混凝土+STC”(在中国使用的三个名称)为主题词，分别查询过去二十年(2001-2022)每年在中文期刊发表的论文数量和硕士博士论文年度数量增长趋势见图1a和1b。

 

(a)年度期刊发表论文数量                                  (b)年度硕士博士论文数量

图1：以RPC、STC和UHPC为主题的中文论文年度数量(2001-2022，知网查询)

三峡大学、福建理工大学团队统计了UHPC相关的国家级资助研究项目和中英文文献增长状态，见图2a和2b；分析了UHPC相关研究的分布见图3，分析表明：“UHPFRC研究主要聚焦在工程应用、材料科学和施工技术三个重点领域，占所有研究的78%。本构关系是工程应用和材料科学的核心问题之一。学者们围绕UHPFRC本构关系已开展了大量研究，但研究结果呈现出方法各异、形式多样、结果各有优劣、适用场景各不相同的特点。”[1]

在世界范围，2007年以来UHPC相关的学术论文数量急剧增加。如图2b所示，2022年发文量达到了2007年的9倍以上，估计其中超过一半是中国贡献的，因为英文论文中有不小的比例来自中国的科研与技术人员。UHPC研究的活跃度越来越高，加入研究的人员越来越多，研究向更大的广度和深度发展，加速了技术进步与积累，有力地支撑了UHPC工程应用、创新和产业发展。

 

(a)中国年度国家项目数量趋势                                                 (b)年度中英文文献数量趋势

图2：超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)研究现状[1]

 

图3：UHPFRC相关研究分布分析[1]

2.材料、试验方法研究与绿色评价

材料研究

国内期刊2023年发表的论文，关于UHPC材料制备和性能研究，所尝试的原材料种类繁多，包括纳米碳管、纳米偏高岭土、纳米氧化铝、低热和中热水泥、秸秆灰、空心玻璃微珠、玻璃粉、钢渣粉、钢渣尾泥、陶瓷抛光废料、膨润土、膨胀珍珠岩砂(轻质砂)、再生砂、风积砂、陶砂、碳化硼骨料、高钛矿渣、铬铁渣等；使用的纤维包括聚丙烯(PP)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维、超高分子量聚乙烯(UHMWPE、HDPE)纤维、聚甲醛(POM)纤维、玄武岩纤维、铣削型钢纤维、回收轮胎钢纤维等，以及纤维混杂使用。下面摘要介绍几篇论文：

长沙理工大学和湖南德习湘栋科技公司研发了具有足够施工时间的超早强UHPC。采用硫铝酸盐-硅酸盐水泥复合体系(SAC-OPC体系)，借助早强组分(硫酸锂、硫酸铝)、增强组分(纳米碳酸钙)、调凝组分(粉体缓凝剂、四硼酸钠)，制备了初凝时间36min、3h抗压/抗折强度41.4/17.0MPa，以及初凝时间40min、3h抗压/抗折强度36.2/13.9MPa的超早强UHPC。[2]

中交一公局四公司和中交公路长大桥建设国家工程研究中心，试验研究了矿物膨胀剂、塑性膨胀剂单掺和双掺对UHPC工作性、抗压强度和自收缩的影响，以及对UHPC早龄期收缩的补偿效果。结果表明，单掺适量的矿物膨胀剂可显著降低UHPC硬化后的自收缩，氧化镁类和CSA复合膨胀剂对抗压强度影响较小，氧化钙类和HCSA复合膨胀剂略微降低了28d抗压强度；单掺塑性膨胀剂对UHPC扩展度和初凝时间基本无影响，可有效抑制UHPC塑性阶段的收缩，但对28d抗压强度有不利影响；双掺适量塑性膨胀剂与CSA复合膨胀剂时，塑性与自收缩显著降低，抗压强度也降低，强度略低于两者单掺。早期开裂试验和环约束试验表明，调控后的UHPC抗裂性能较好。[3]

佛山市建盈发展、佛山交通科技公司等单位，试验研究了粗骨料掺量与细骨料种类对UHPC力学性能及收缩的影响。结果表明，随着粗骨料掺量的增加(0~800kg/m³)，UHPC抗压强度先提高后降低，静力受压弹性模量几乎呈线性提高；粗骨料掺量为0~200kg/m³时，UHPC的抗弯拉强度变化较小，粗骨料掺量在200~800kg/m³范围增加时，UHPC的抗弯拉强度明显降低；随粗骨料掺量的增加(0~800kg/m³)，UHPC的收缩逐渐减小。[4]

同济大学研究了超低温下UHPC受弯力学性能演变及其本构关系模型。试验测试在不同温度(20℃、0℃、-20℃～-170℃)下UHPC受弯力学行为，构建低温下受弯本构模型。结果表明，UHPC的初裂和峰值抗弯强度分别从10.4MPa和19.3MPa(20℃)增至19.3MPa和42.5MPa(-170℃)；UHPC脆性则随温度降低而先减小后增大，分别在-80℃和-170℃呈现出最小和最大脆性。线性-非线性本构模型的具有较好的预测精度。该研究对于UHPC在低温、超低温环境中应用具有重要意义。[5]

试验方法

在改进完善UHPC相关的试验测试方法方面，下列研究值得关注：

UHPC单轴拉伸试验，也称作直拉试验，是分析UHPC抗拉性能和直拉本构关系的基础材性试验，为进一步保证直拉试验成功率，三峡大学、福州工程学院和福州大学采用试验研究和数值模拟的方法，系统分析了常见的4种试件连接方式和3种试件局部加强方式对试验成功率的影响，比选出最优试验方法。结果表明，面内夹持装置具有连接可靠、操作简单的优点，适合推广。但夹具的尺寸加工误差或微变形可能导致其与试件的接触面变窄、加剧夹持引发的试件应力集中，致使主裂纹位于测距范围之外；试件与夹具的接触区域进行柔性加强(粘贴碳纤维布)和刚性加强(粘贴铝片)均能有效解决上述问题，提高试验成功率。[6]

河海大学和苏交科集团试验研究UHPC的劈拉破坏特征，采用了数字图像相关(Digital Image Correlation， DIC，DIC)方法非接触观测裂缝演化，同时结合声发射(Acoustic Emission，AE)技术对UHPC的破坏全过程进行动态监测，并基于DIC应变云图、AE参量分析试件的破坏特征。该试验与分析证明，DIC法进行试件变形测量，可以获得连续的变形数据，完整地捕捉裂缝的开展演化过程；基于RA-AF值分析，可以快捷、有效地判断混凝土中裂缝的开展类型。[7]

UHPC与普通混凝土(NSC)的界面黏结强度较高，往往高于普通混凝土的抗拉强度，导致界面粘结性能测试时容易发生基体失效，不能准确评价界面性能及其影响因素。针对这个问题，山东大学和哈工大提出了基体约束加强的方法，将失效位置控制在UHPC-NSC界面，测得真实的UHPC-NSC界面黏结强度，可以有效分析NSC表面粗糙度或构造、表面状态等因素对界面粘结的影响。[8]

UHPC的绿色评价

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1245.84kgCO₂eq/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0.89tCO₂eq/万元，是常规钢-混桥面板的86.41%，具有更好的减碳效果。[9]

3.装配式钢-UHPC组合梁桥创新与应用

湖南大学邵旭东教授为本报告介绍了他们团队研发的两个钢-UHPC组合梁桥新结构及应用，如下：

型钢-UHPC组合梁(π梁，外接型钢)

型钢材料具有无需焊接、成本低、施工方便、抗疲劳性能强等优点。但常规组合梁采用型钢时，梁高受型钢高度限制，且型钢上翼缘不能充分发挥作用，因而实际工程中很少采用型钢组合梁结构。

对于型钢-UHPC组合梁结构，可以打破原有思路，将主梁腹板分为采用型钢和UHPC两部分，如图4a所示，

这样做组合梁高度就不再受型钢高度的限制，且在正弯矩作用下，将型钢全部置于高拉应力区，充分发挥了钢材的性能；低拉应力区由UHPC腹板承受，利用UHPC的应变硬化性能。试验表明，当UHPC腹板下缘出现0.05mm可视微裂纹时，其名义拉应力可达30MPa。

长沙市某高架桥J匝道桥采用了上述方案(图4b)，目前正在施工中(图4c)。主要技术指标：桥梁跨径30m，宽8.5m，横向由2片型钢-UHPC组合梁组成，预制梁宽4.15m。组合梁高1.8m，其中UHPC主梁高0.9m，

H型钢高0.9m，型钢采用HN900×300，单片梁吊装重量91t。每平米桥面的材料用量：钢112.9kg，UHPC 0.22m³。

 

图4：型钢-UHPC组合梁

钢-UHPC组合箱梁

长沙市同一高架桥G匝道桥原设计为跨径41m简支钢箱梁(图5a)。因该方案现场施工工序较多，对桥下既有城市主干道影响大，后变更为钢-UHPC组合箱梁(图5b)，矩形钢箱顶部桥面板由8mm钢板+100mm厚UHPC板组成，无纵肋，悬臂部分则由120mm厚纯UHPC板构成。

组合箱梁在桥址附近预制，分2片吊装就位(图5c)，之后结构部分只需浇筑一条纵缝，对桥下主干道交通的影响减至最低。主要技术指标：桥梁跨径41m，宽9.0m，横向由2片钢-UHPC组合箱梁组成，预制梁宽4.4m。组合梁高2.2m，单片梁吊装重量119t。每平米桥面的材料用量：钢315.5kg，UHPC 0.12m³。

 

图5：钢-UHPC组合箱梁

上述两座装配式钢-UHPC组合梁桥由中铁五局总包，中交公路规划设计院有限公司设计，湖南大学UHPC桥梁研发团队主持新结构研发，湖南中路华程桥梁科技股份有限公司负责UHPC部分的施工。

4.建筑应用研究

浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司继2022年完成建造余姚市双河装配式UHPC变电站后(见2022年报告)，又对装配化节点连接结构进行优化并经过试验验证，显著提升了构件预制和装配安装的施工效率，进一步完善了该装配式UHPC建筑体系。

珠海星杓新材料科技有限公司开发了自有知识产权的预应力大尺寸薄型幕墙板。将预应力技术应用在UHPC重型幕墙板结构中，取消或最大程度减少背负钢架的使用。经广东省建设质量安全检测总站及华南理工大学土木与交通检测中心检测，该UHPC幕墙板(包括镂空板)经受50kg重物、882J能量的冲击后(按GB/T38264-2019测试，见图6a)，无开裂现象、状态完好，抗冲击性能达到3级(最高等级)要求，可承受载荷超过7.5kPa，能满足包括高层、超高层建筑的各种幕墙技术指标要求，大大扩展了UHPC幕墙的使用范围。

图6 b是浙江宝思博新材料有限公司预制生产的UHPC外墙板实体正在进行抗震试验，经历模拟9.6级地震，仅墙板挂点处出现轻微裂缝，板体完好无损。试验证明，这种轻质、立体(3D)构造的UHPC外墙板及其安装锚固节点具有优异的抗震性能。

 

图6 (a)预应力大尺寸薄型UHPC幕墙板的抗冲击试验(珠海星杓提供的视频截图)

图6 (b)3D构造UHPC外墙板抗震试验(浙江宝思博提供的视频截图)

2023年，中国有多个建筑采用UHPC建造外维护墙板，提升建筑质量和节能水平，其中华东师范大学盐城实验中学的示范项目值得关注(参见第四部分)。丹麦在这方面也有很好的发展，得益于对建筑低碳节能要求的提高。

在美国2023年举办的“第三届超高性能混凝土互动国际研讨会”(UHPC 2023)上，丹麦Hi-Con公司Aarup先生介绍，他们在10年前首次被要求提供LCA(Life Cycle Analysis寿命周期分析)和EPD(Environmental Product Declaration环保产品声明)，以前这种要求主要来自挪威、瑞典、荷兰等国家，如今这成为了常规要求。丹麦从2012年开始在许多建筑实施DGNB评价系统(Deutsche Gesellschaftfür Nachhaltiges Bauen德国可持续建筑委员会评价系统)。这些建筑针对许多参数包括社会、经济、建筑和环境进行评估和打分，根据得分来认证。产品提供EPD，以及建筑有良好的保温隔热性能、较低原材料使用量、无需维护等，有助于获得高分。从2023年1月起，丹麦对新建筑有一项新的要求——每年每平方米建筑的CO2排放量要低于12kg，这个数字包括建筑物的建造(按50年使用寿命分摊)、运营能源消耗等，并且要逐渐降低，

预计到2027年会降低到每年9kg/m²。虽然这个限制对于Hi-Con现在的UHPC产品不是问题，但仍然需要不断改进来满足未来的要求[10]。

用寿命周期和可持续发展指标进行分析评价，是发展趋势，有利于UHPC在建筑上应用。限制建筑物建造与运营的每平方米建筑年度CO₂排放量，则需要提高围护墙体的保温隔热性能。用UHPC面板(平板或立体构造)复合高效能保温层，可设计制造防火-抗裂防水-保温-装饰一体化、轻量化、抗震且超长免维护的建筑围护墙体，是低碳节能、高质量建筑的重要发展方向之一，有很大创新发展空间。

5.风电塔筒

陆上风力发电降本增效的重要手段是风电机组大型化，与此同时对支撑结构设计和建造提出了更高要求，即适应更高的载荷水平、满足更严格的共振频率要求。上海风领新能源有限公司顺势而为，研发设计UHPC与钢的混合结构风电塔筒，2023年8月开始与苏州混凝土水泥制品研究院有限公司合作，采用UC150等级UHPC预制生产风电塔筒管片，于2023年10月24日在江苏涟水巨石风电项目安装完成了世界第一个UHPC风电混塔——风机轮毂中心高度180m，UHPC塔段高度157.4m(见图7)。这是UHPC新应用也是风电塔架结构性能提升的一个重要突破。2023年8月至12月，上海风领新能源生产塔筒管片使用了35,193m³ UHPC，完成安装50个UHPC风电混塔，成为UHPC用量的主要增长点。

有理由相信，随着风电结构对结构强度、韧性和可靠性的要求越来越高，UHPC也将获得越来越多的应用。

 

图7：世界第一个及后续安装UHPC风电塔筒(上海风领新能源提供照片)

6.公路混凝土防撞护栏升级改造

交通部2017年发布了行业标准《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81—2017)，早期建设的公路混凝土防撞护栏存在防撞等级不能满足现行规范要求的情况。根据交通部2019年发布的《提升公路桥梁安全防护能力专项行动技术指南》，我国现有大量公路混凝土护栏需要提升改造。针对这一需求，浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司与宁波市交通规划设计研究院有限公司合作，设计开发了预制UHPC护板结构的防撞护栏提升改造装置并获得专利权(见图8)，用于提升现有混凝土护栏的防护能力。经过国家检测认证机构测试(各种车型的实车足尺碰撞试验)，现有混凝土护栏安装UHPC护板装置改造升级后，防护能力能够满足2017版标准要求。2023年该UHPC护板装置在宁波杭州湾跨海大桥南岸连接线土建养护工程应用。

在北方，混凝土护栏常见的耐久性问题是冻融循环特别是盐水冻融损害，以及盐水引发的钢筋锈蚀。安装了UHPC护板，能够防止道面积水特别是化冰盐水喷溅到混凝土护栏表面，有效保护混凝土护栏，一举两得。

 

图8：公路混凝土防撞护栏改造升级用UHPC护板结构(浙江宏日泰耐克提供图片)

7.水利工程

珠江三角洲水资源配置工程是广东省历史上投资额最大、输水线路最长、受水区域最广的水资源调配工程，输水线路总长113.1km，总投资约354亿元。马玉全博士为本报告介绍了，鼎兴土木技术团队与广东省水利电力勘测设计研究院合作，针对该项目设计施工中的问题，应用UHPC并通过试验分析，优化设计与施工方案，如下：

UHPC预制免拆模板

采用传统方法施工，输水工程的工作井操作层和屋盖现浇混凝土面板的施工过程，支架与模板工程量非常大，且施工风险高、施工速度慢。为解决这个问题，鼎兴土木与设计院一起开发了适用于工作井的UHPC预制免拆模板(见图9)，提高了施工安全性、保证工程进度要求和工程质量。免拆模板采用立方体抗压强度150MPa(UC150等级)的UHPC预制生产，操作层用的板厚6cm，屋盖用的板厚4cm，两种板中均配置了钢筋网。根据27块足尺预制板抗弯试验研究结果，UHPC预制免拆模板不配钢筋网也能够满足工程施工要求，配筋则进一步提高了结构的安全性和可靠性。

 

图9：UHPC预制免拆模板(鼎兴土木提供图片)

型钢-UHPC组合结构(内包型钢)

该工程中，工作井设计为超深、圆形大跨度的超常规、异形结构。如何施工和提高耐久性？鼎兴土木与设计院联合研发出一种新型屋盖结构体系——型钢-UHPC组合结构屋盖，成功解决了结构施工、受力、耐久性等多方面的问题。型钢-UHPC组合结构屋盖采用等梁高设计，梁高150cm，上下翼缘宽60cm，内置焊接工字钢，外包UHPC层(采用UC130等级)，厚5-7.5cm。为深度掌握该组合梁力学性能、验证该结构的可靠性并为后续设计优化提供数据支撑，2023年6月鼎兴土木技术团队在华南理工大学结构试验室进行了组合梁足尺破坏试验，同时组织试验现场观摩和试验直播，组合梁试验直播在业界同仁中引起了广泛关注。试验结果表明，型钢-UHPC组合梁强度、刚度、抗裂性能均满足设计要求，并有充裕的安全储备。

 

图10：型钢-UHPC组合结构屋盖(鼎兴土木提供图片)

8.其他应用技术发展

2023年还有一些UHPC新结构、新产品和新应用场景的开发及应用，如工业屋面瓦、桥梁伸缩缝安装和快速维修、旧房加固改造、垂直绿墙模块面板、小盖板、料仓隔仓板，等等(参见第四部分)。

二、UHPC的标准化进展

UHPC标准体系建立完善，在内国外都取得了许多新进展，收集到的信息如下：

1.国内标准

新发布标准：

湖南省地方标准：《超高性能混凝土集成模块建筑技术标准》(DBJ43/T387-2022)

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)

中国工程建设标准化协会标准：《公路超高性能混凝土(UHPC)桥梁技术规程》(T/CECSG：D60-02-2023)

上海市土木工程学会标准：《桥梁工程超高性能混凝土施工技术标准》(T/SSCE0007-2023)

待批准和待审查标准：

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》和《公路桥涵超高性能混凝土应用规范》

中国勘察设计协会标准(CECA)：《超高性能混凝土桥梁技术规程》

中国建材联合会/中国混凝土与水泥制品协会标准(CBMF/CCPA)：《超高性能混凝土用减水剂技术要求》

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》和《超高性能混凝土肋装配式楼板应用技术规程》

在编标准：

CBMF/CCPA标准：《超高性能混凝土幕墙工程技术规范》《超高性能混凝土加固既有混凝土结构技术规程》《超高性能混凝土喷射施工技术规程》《风电塔筒用超高性能混凝土管片》《风电塔筒用超高性能混凝土管片应用技术规程》和《超高性能混凝土预混料质量分级标准》

广东省建设工程绿色与装配式发展协会标准：《超高性能混凝土(UHPC)装配式楼梯技术规程》

新立项标准：

国家标准(GB):《超高性能混凝土》(修改名称、修订GB/T31387-2015)和《超高性能混凝土试验方法》(制定)

建材行业标准(JC)：《绿色建材评价超高性能混凝土及构件》

中国工程建设标准化协会标准(CECS)：《钢与超高性能混凝土组合构件应用技术规程》

2.国外标准进展

—PCI(美国预制/预应力混凝土学会)2022年发布指南：TR-9-22, Guidelines for the Use of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) in Precast and Prestressed Concrete 《预制和预应力混凝土的UHPC应用指南》

FHWA(美国联邦公路管理署)2022年发布技术文件：FHWA-HRT-22-065, Design and Construction of UHPC-Based Bridge Preservation and Repair Solutions《基于UHPC的桥梁保护和修复方案的设计与施工》

AASHTO ( 美 国 国 家 公 路 和 运 输 官 员 协 会 ) 2022 年 发 布 标 准：AASHTO T397 Standard Method of Test for Uniaxial Tensile Response of Ultra-High Performance Concrete《UHPC 单轴拉伸响应标准试验方法》

AASHTO 2023 发 布 指 南：AASHTO Guide to Preservation of Highway Bridge Decks《AASHTO 公路桥面 板保护指南》包含了 UHPC 罩面方案

AASHTO LRFD Guide Specification for UHPC (UHPC 结构设计指南 ) 编制完成，经投票获得所有州桥梁工程 师一致通过，预计 2023 年内发布；AASHTO 的 UHPC 材 料标准已完成编制，将于 2024 年春季进行投票。

ÖBV ( 奥地利建筑技术协会 ) 2023 发布指南：UHPC Richtlinie 《UHPC 指南》( 包含材料、设计与施工 )

ACI ( 美国混凝土学会 ) 的 ACI 239-C Guide on the Structural Design of UHPC (UHPC 结构设计指南 ) 和 ACI 239-D Guide on Materials and Methods of Construction for UHPC (UHPC 材料和施工方法指南 ) 正在编制中。

三、中国UHPC市场规模与产业发展现状

CCPA-UHPC分会2023年12月19日发放《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”)，统计数据很好地展示中国UHPC市场与产业状况。

2023年1月～12月，中国UHPC用量超过14.65万m³(“调查表”收集到工程用量)，其中56%使用UHPC预混料，约18万吨；其余44%为直接使用原材料制备UHPC。

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，用量占比达25%。维修加固用量占比约1%。2023年中国UHPC用量分布及近5年UHPC用量及增长情况见图11、图12。

 

图11：2023年中国UHPC用量分布

 

图12：中国UHPC年度用量增长情况

与2022年相比，2023年中国UHPC用量增加了6.5万立方米，增幅为79%，增幅中45%来自风电结构应用，其他各方面应用均有所增长。

从企业走访调研情况看，中国UHPC生产、预制和施工企业特别是头部企业，注重长远发展，培养自己的研发团队、与高校或科研机构合作，敢于投入开发新应用，努力提高材料性能和质量稳定性，提升完善生产装备和工艺技术。也有企业在做UHPC全产业链布局，自主控制原材料的生产和质量，精细化控制UHPC的性能与质量稳定性。

目前，行业发展存在的主要问题是UHPC产能增长大大超过了市场需求的发展，部分常规UHPC应用的价格竞争较为激烈，并出现以次充好或偷工减料的情况，需要引起高度重视。把UHPC做好用好，UHPC未来将有大发展(参见第六部分)。要从标准选用及性能指标要求、从生产施工及验收全过程质量控制、从企业技术能力和质量控制水平评估等多个方面，让认真做、重质量的企业来主导UHPC发展，避免或减少前行道路上不必要的“曲折”。

四、UHPC的工程应用

1.桥梁应用

钢-UHPC复合桥面

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。

 

图13：佛山富龙西江特大桥UHPC铺装与湿接缝施工(佛山交通科技、湖南中路华程提供图片)

表1：富龙西江特大桥UHPC性能要求与实测结果(佛山交通科技提供数据)

 

广东佛山富龙西江特大桥为双塔双索面钢-UHPC组合梁+混凝土梁斜拉桥。组合梁采用8mm钢+15cm UHPC轻型桥面板，91片梁段在工厂生产和铺装UHPC，梁段安装后现浇UHPC连接铺装层(见图13)，UHPC用量达6700m³，性能要求及实测结果见表1。

该桥由广东交通规划设计院设计，佛山交通科技供应UHPC材料，湖南中路华程承担UHPC施工，2023年11月完成全部UHPC铺装。

以下简要介绍2023年完成的几个较大和特色桥梁的钢桥面UHPC铺装工程：

·G104京岚线济南黄河公路大桥扩建工程主桥长1028m，主跨跨径488m，是目前黄河上跨径最大、公轨分层合建桥梁。该桥上层桥面由密横梁体系+UHPC轻型组合钢桥面板组成(见图14)，UHPC铺装层厚50mm，用量1563m³，铺装面积约31000m²，单次铺装长度达300m，由中交一公局土木工程建筑研究院与中交武汉港湾工程设计研究院联合体施工。

·济南绕城高速二环线北环段黄河大桥主桥，全长5837m，采用UHPC轻型组合钢桥面，铺装UHPC用量1500m³，山东高速工程检测公司施工。

·汕头牛田洋大桥主桥为公轨共建双塔双索面双层钢桁梁斜拉桥，其钢桁梁长800.2m，宽38.2m，正交异性钢桥面铺装采用50mm厚STC+高粘高弹沥青粘层+40mm厚SMA-13沥青砼铺装方案，STC层铺装面积约26210m²，广东冠生土木施工。

·云南永大高速公路上的楚雄永仁特大桥是双塔单跨钢箱加劲梁悬索桥，全长1668m，主跨920m，桥面宽31m。该桥UHPC铺装层厚50mm，UHPC用量1130m³，铺装面积22491m²(见图15)，由中铁桥研科技施工。该工程UHPC施工克服的困难包括：缺水风大(常年风力在6级以上最大达11级)，摊铺及养护难度大；工期紧，合同工期只有20天。

·青岛东岸产业园区基础设施综合改造项目，五个标段采用钢-UHPC组合桥面结构、UHPC桥面连续结构，UHPC用量1000m³，湖南中路华程施工。

·杭甬复线宁波一期项目滨海互通是目前在建的亚洲最大海上互通枢纽，UHPC铺装用量723m³，浙江宏日泰耐克和宏日和兴绿建施工。

 

图14：G104京岚线济南黄河公路大桥及UHPC铺装施工(中交一公局土木工程建筑研究院、中交武汉港湾工程设计研究院提供图片)

 

图15：楚雄永仁悬索桥和UHPC铺装施工(中铁桥研科技提供图片)

 

图16：部分采用UHPC铺装的桥梁(上海复培、浙江宏日泰耐克、湖南中路华程提供图片)

桥梁结构构件连接(湿接缝)

据不完全统计，2023年UHPC用于桥梁的结构连接(包括预制构件湿接缝连接、桥梁拓宽拼接、墩顶负弯矩区抗裂等)的用量超过2万m³，是提升桥梁性能也是用量较大的应用。

沈海高速汕尾陆丰至深圳龙岗段的改扩建工程中，受建设地理环境限制，为减少便道影响，梅陇特大桥、梅陇农场1和2号特大桥(全长约8.888km)，建设采用装配式施工。桥梁上部结构采用预应力混凝土小箱梁、预应力混凝土双T梁，下部结构采用预制盖梁、预制方柱墩、现浇承台和预制管桩基础。立柱与承台、立柱与盖梁、盖梁与盖梁以及梅陇特大桥预制管桩与盖梁的节点采用UHPC连接，UHPC用量1960m³，保利长大二公司施工。常温环境中，UHPC的1d抗压强度≥55MPa、28d≥120MPa，满足了桩梁一体机2.5d/跨的桥梁建设进度要求。

解决桥梁墩顶负弯矩区开裂问题，传统的方法是采用预应力将桥梁体系“由简支转连续”，但施工工序多、效率低。在负弯矩区使用配筋UHPC的高抗拉性能，非预应力实现桥梁的简支转连续，施工工序少、效率高，能有效抑制负弯矩区混凝土开裂，2023年在宁波舟山港六横公路大桥、嘉兴市市区快速路环线工程、象山湾疏港高速等工程中应用(浙江宏日泰耐克、二航武汉港湾、中交路桥建设等公司施工)。

二航武汉港湾施工完成了孝感北枢纽互通福银高速1、2号拼宽桥的新旧桥接缝连接。拼宽桥原设计采用特殊单元式多向变位桥梁伸缩缝与福银高速连接过渡拼宽，但根据以往的经验，顺桥向伸缩缝在运营期间容易出现损坏导致局部凸起(错位)，成为行车安全隐患，且运营期间伸缩缝损坏较难维修、安全风险大；另外，福银高速此处桥梁约20年桥龄，相对稳定，会与新修拼宽桥产生沉降差。

基于这些考虑结合现场勘察，项目负责与参加单位决定对工程设计进行变更，拼宽桥与福银高速拼宽方式由伸缩缝拼宽更改为桥面连续连接，新旧桥面接缝材料选用UC120等级UHPC。

山东高速工程检测公司施工完成了济广高速济菏段改扩建工程中的新旧桥梁拼宽，方式为在拼缝两侧各1.5m宽度范围内浇筑10cm厚UHPC，利用新型拼缝结构以及UHPC的超高性能将新旧结构连成整体，优化了结构受力形式，充分保证了桥梁通行效率和行车舒适性，很好解决了公路桥梁连续梁拼宽、错位拼宽等难点问题。

此外，上海复培、上海瑞史坦环保科技、浙江宏日泰耐克、浙江固路交通科技、济宁聚丰、武汉源锦、中建西部研究院、广东冠生土木、湖南中路华程、佛山市交通科技、广州朋悦建材等企业也施工完成了一批UHPC湿接缝连接混凝土预制构件的工程，包括预制防撞墙连接，箱梁之间连接，桥面板或叠合梁桥面板连接，墩柱与基础、与盖梁连接，等等。

钢-UHPC组合梁(UHPC桥面板)

2023年12月4日北京经济技术开发区文昌大道跨凉水河桥——文昌桥竣工(见图17)。该桥采用提篮拱桥结构形式，拱肋全长约150m、高54m，桥面最宽处65.8m。桥面板为预制UHPC华夫板，跨径达5.0m。由北京市政总院设计，中铁十二局总包，武汉源锦建材供应UHPC预混料，北京燕通建筑构件公司承担UHPC桥面板预制生产。

该项目在前期设计、试生产阶段在北京交通大学开展大量试验研究，并在中建技术中心进行了构件足尺模型试验，确保设计方案的安全性、合理性，充分验证了UHPC构件轻薄、高强且耐久的特性。

 

图17：北京文昌大道跨凉水河桥(照片引自[11])

贵州德余高速乌江特大桥为上承式钢管混凝土拱桥，主跨504m，采用UHPC预制桥面板。桥面板UHPC使用5～8mm粗骨料(用量719kg/m³)，钢纤维体积掺量2%，满足设计要求的强度和弹性模量指标。该项目使用UHPC共计1600余m³[12]，中交一公局四公司生产施工，中交公路长大桥建设国家工程研究中心技术支持。

UHPC梁桥

中路杜拉2023年为多个桥梁工程预制生产UHPC梁，如粤西旧桥改造UHPC工字梁(广东省建筑工程机械施工公司施工)、高门桥UHPC工字梁(广东冠粤路桥公司施工)、中开高速拓宽更换边梁UHPC-U梁(中国水利水电第十四工程局施工)(见图18)，以及汕头牛田洋快速干道人行天桥(达濠市政建筑公司施工)和广花路过街人行天桥(广州第三市政工程公司施工)的UHPC-U梁。

 

图18：UHPC梁桥的工字梁、U梁(中路杜拉提供照片)

UHPC塔梁结合段

 

图19：沱江大桥塔梁固结段(图片引自[13])

位于四川简阳的沱江大桥是一座四边空间异型独塔双索面非对称混合梁斜拉桥，主桥长455m，南北引桥、主桥合计长度1010m。主梁标准宽度68m，最宽处位于主塔塔梁固结区，宽达79m，是世界上在建的最宽的斜拉桥。该桥建造的技术难度较大，体现在超宽桥面导致的结构超大横载，且塔柱承担全桥约90%荷载。为确保钢混组合段及塔梁固结区域结构安全，塔梁固结段采用RPC(UHPC)制成混凝土箱梁形式主梁(见图19)，位于上下塔柱之间，尺寸为49.4m×49m×4m。对RPC的力学性能要求：抗压强度≥140MPa，抗拉强度≥7.5MPa，用量6560m³。经过前期大量试验准备，该超大体积RPC结构在2023年8月19日顺利浇筑完成。这是迄今世界上最大的民用UHPC结构，由中国铁建大桥局、中建西部建设研究院和浙江固路交通科技施工。

钢-UHPC桁架结构人行桥

2023年12月竣工的三迳村天桥(广州市增城区)是国内首座钢-UHPC组合桁架人行桥，桥面总宽度为4.5m(包括花槽)，主桥总长41.8m；两侧梯道的宽度为3.0m；桥下净高大于5.0m。主桥上下弦杆及横梁采用UHPC，腹杆采用钢结构；桥面板采用预制UHPC混凝土桥面板；钢混节点采用PBL+栓钉组合连接键。钢-UHPC组合桁架采用节段预制拼装的方法进行施工，构件在工厂预制并在现场吊装拼接(见图20)。该桥由广州市增城区道路养护中心投资、广州市交通设计研究院设计、广州公路工程集团建造、中路杜拉预制UHPC构件、广东工业大学科技攻关(复杂节点构造、UHPC收缩、抗剪承载力等)、广州诚信公路建设监理咨询公司监理。

 

图20：钢-UHPC组合桁架人行桥(三迳村天桥)

桥梁伸缩缝安装与快速维修

公路桥梁伸缩缝破损是运营期间极易发生的病害之一，且维修成本高、对交通通行影响较大。吉黑高速(全长151.6km)地处黑龙江严寒环境，如何提升工程耐久性是吉黑项目的重点攻关方向。为提高桥梁伸缩缝耐久性和使用寿命，该项目在全线100m以上大桥伸缩缝使用UHPC安装，中交二航武汉港湾新材料有限公司施工。

收到“调查表”中，UHPC安装桥梁伸缩缝的应用在增加，如浙江宏日泰耐克、上海瑞史坦环保科技等公司分别在宁波、上海完成了一些采用UHPC安装伸缩缝的工程(见图21a)。这说明，采用UHPC提升安装桥梁伸缩缝的质量和使用寿命，越来越受到业界认可。此外，维修现有损坏的伸缩缝，且快速维修减少对交通的干扰，应用UHPC也是最佳方案。

 

图21：桥梁伸缩缝安装与快速维修(浙江宏日泰耐克、广州朋悦提供照片)

广州洛溪大桥伸缩缝维修限制的总施工时间在7小时内，从晚上11点封路，第二天早上6点必须开放交通。广州朋悦建材应用自主研发的快硬UHPC预混料，达到了维修铺装后3小时开放交通的技术目标(见图21b)。2023年还在中江高速海龙大桥、许广高速、淇澳大桥等交通系统的快速维修中成功应用。

工字梁湿接缝UHPC小盖板(免拆模板)

中山市东环高速，设计先张法工字梁之间的湿接缝宽50cm，是高处施工作业安全的关键风险点。为简化桥面施工流程、全面降低施工的安全风险，保利长大四公司创新性地采用轻量化UHPC预制盖板(100×63×2cm及100×85×2cm)作为永久底模(免拆模板)进行桥面施工的新工艺。该项目需使用UHPC预制盖板约90万块，为此建立了自动化生产线，产能100万件/年，在2023年12月投产。此外，采用电动小车安装UHPC板，减少高空作业人员，提高施工安全性和效率(见图22)。

 

图22：工字梁湿接缝UHPC小盖板生产与安装(保利长大四公司提供照片)

2.建筑应用

建筑幕墙与外立面

据不完全统计，2023年预制生产的UHPC建筑幕墙和外立面墙板超过36.8万m²。UHPC材料提高了建筑幕墙或外立面构件的设计制造自由度、安全性、轻量化和绿色化程度，正在获得越来越多的应用。以下是完成或参与单位通过“调查表”提供的2023年完成的部分项目介绍及图片。

华新亿吨砂工厂配套的中控楼，采用UHPC镂空板作为建筑外立面(见图23)。UHPC板尺寸为1.6m×1.4m，镂空率为25%～30%。整体设计即不影响玻璃幕墙采光，又具有灵动的设计外观。华新超可隆供应UHPC预混料，湖北铭振古建公司预制生产UHPC镂空板。

 

图23：华新亿吨机制砂工厂中控室镂空幕墙板(华新超可隆提供图片)

上海临港新片区规划展示馆位于滴水湖北岛，设计理念是外观融于自然。结合滴水湖周边环境，采用UHPC幕墙材料来呈现云朵形状的装饰立面，通体白色的外立面、S型弧线、云随浪动，在波光粼粼的湖面掩映中，以云朵的建筑形式还原“湖中云，云中城”的画卷(见图24)。幕墙包含白色UHPC单曲、双曲、折板，共计约10,000m²，上海砼创采用浇筑工艺成型生产。

 

图24：上海临港新片区规划展示馆(上海砼创提供图片)

珠海三角岛城市会客厅位于珠海市香洲区，地处港珠澳三地几何中心。根据当地地理及气候条件，城市会客厅建筑外立面采用20mm厚的UHPC平板、曲板、柱子等造型拼接而成(见图25)。依靠UHPC超高力学和耐久耐候性能，抵抗海风盐雾侵蚀，保护主体结构，遮挡阳光。白色UHPC平板、双曲板总面积3300m²，上海砼创采用浇筑工艺成型生产。

 

图25：珠海三角岛城市会客厅(上海砼创提供图片)

华东师范大学盐城实验中学9#楼教师培训中心，是绿色智慧建筑(新一代房屋)课题研究与示范工程，按绿色建筑三星级标准设计(见图26)。技术目标包括：建筑能耗比《民用建筑能耗标准》本气候区同类建筑的约束值降低不少于30%，即建筑能耗不大于60kWh/m²；

碳排放比2005年基准值降低不少于45%；室内环境用户满意度高于75%；可再生循环材料使用率超过10%。该建筑由东南大学建筑设计研究院设计，EPC单位为中交第一航务工程勘察设计院，一航局四公司施工。共计使用了15,000m²的UHPC构件，最大板块尺寸为8000×2000×30mm，由浙江宝思博生产，2023年底完成了全部UHPC构件安装。

 

图26：华东师范大学盐城实验中学9#楼教师培训中心(浙江宝思博提供图片)

2023年还完成了一些UHPC幕墙项目，如杭州中控科技园区提升改造(城市更新)项目、江阴国乐岛项目(见图27)。此外，还有一批设计使用UHPC幕墙或墙板的工程正在施工，将在明年的年度报告介绍。

 

图27：中控科技园区提升改造和江阴国乐岛项目UHPC幕墙(浙江宝思博提供图片)

结构构件及连接(湿接缝)

上海大歌剧院的造型取“中国扇”之意，建筑屋面如同一把展开的中国扇，自然形成螺旋楼梯，连接了地面与天空。作为“扇柄”部分的室外螺旋楼梯设计为轻薄且无支撑的结构形态，其整体悬挑长度达30m，包含15m的超长悬挑梁板结构，且梁截面高度受建筑尺寸限制仅为725mm高，钢结构等常规工艺很难实现此建筑形体，因此，核心区A区结构采用UHPC进行打造。该项目由上海建工四建承建，上海建工建材科技承担螺旋楼梯UHPC悬挑预制梁生产(见图28)，2023年9月11日完成了悬挑楼梯UHPC湿接缝浇筑，将62根UHPC预制梁板连接成为一体化结构的楼梯。

 

图28：上海大歌剧院螺旋楼梯UHPC悬挑预制梁及安装(上海建工建材科技和济宁聚丰提供图片)

桁架式屋架

岳阳市中心医院门诊大厅的采光屋顶，由7榀UHPC鱼腹型桁架结构与玻璃屋面组合而成(见图29)，单榀桁架构件长40.81m、高3.1m，构件厚度0.25m。屋架采光顶总面积约1300m²，总重量超过400吨。由岳阳市城市建设工程有限公司承担建设。

 

图29：岳阳市中心医院门诊大厅UHPC桁架屋架(图片引自[15])

UHPC钢筋桁架楼承板

收到的“调查表”中，有多个企业介绍在2023年生产供应了UHPC钢筋桁架楼承板(见图30)，包括漯河汇联新型建材、广州市政工程机械施工公司/中路杜拉、新疆展熠科技、浙江宏日泰耐克等。新疆展熠科技2023年生产的钢筋桁架楼承板总面积高达62,950m²。

 

图30：UHPC钢筋桁架楼承板(漯河汇联、新疆展熠提供图片)

3.维修加固

建筑维修与加固

浙江宏日泰耐克在2023年做了两个建筑维修加固的成功尝试。一个是上海某别墅使用UHPC维修和加固，包括地下室地坪和侧墙、屋面铺设UHPC层加固和防水，梁柱、楼板、阳台板和楼梯用UHPC进行加固，全面提升建筑质量、安全性和耐久性。另一个是临安於潜镇危旧房维修改造，对原有房屋进行整体加固，利用了UHPC的施工和力学性能与既有混凝土结构优异的粘结性能，通过薄层浇筑实现框架体系构建及楼层板的加固，有效改善房屋整体性能(见图31)。

凭借优异力学性能、良好粘结能力以及对旧结构的保护能力，UHPC必将在危旧房加固改造、建筑抗震加固、城市更新等工程中扮演重要角色。

 

图31：别墅房和危旧房维修加固(浙江宏日泰耐克提供照片)

桥梁加固

新滘立交桥位于华南快速干线一期，主线分为左、右幅，上部结构均为普通钢筋混凝土异型板连续结构。因地铁隧道盾构下穿施工影响，造成桥墩沉降，进而引起桥梁上、下部结构、支座系统及桥面系的损伤。需要维修加固的项目较多，包括：沉降桩基后压浆加固、固结墩增大截面、盖梁粘贴钢板及增大截面、异形板底板增大截面、支座更换、裂缝封闭等维修项目。其中，左右幅37～38#孔混凝土异型板板底采用UHPC进行增大截面加固，增大厚度为11cm，UHPC层中设置钢筋网，通过植筋与底板进行连接。板底加固采用低收缩、自然养护型UHPC，性能要求为：扩展度范围为650～750mm，抗压强度≥120MPa，抗拉强度≥5MPa。施工工艺流程：施工准备→表面处理→植入钢筋→布置底板钢筋→立模浇注UHPC→UHPC养护(保湿养护14d)。板底加固UHPC用量为180m³，由广东冠生土木施工完成(见图32)。

 

图32：新滘立交桥混凝土板板底加固(广东冠生土木提供照片)

顺河高架是济南市第一个城市高架桥，也是济南南北向交通的大动脉之一。由于服役年限较长，交通量逐年增加，预应力混凝土简支空心板出现了病害，包括支点附近剪切裂缝，翼板、底板和腹板也有不同方向的裂缝。为减小对交通的影响，进行维修加固的施工周期必须短，故采用梁端注入特殊UHPC增大梁端截面，提高结构的抗剪承载能力。2023年3～5月大修加固的对象为跨径18m～20m的先张法空心板内外边板。考虑到空心板梁端腹板剪切裂缝存在萌生发展趋势，对已出现及未出现梁端腹板斜裂缝的同类板均进行加固。施工在夜间进行，晚上11点后封闭施工，早上6点开放交通。所使用的UHPC凝结时间约4小时，8小时强度可达20MPa，既保证了施工的便利性，又具备高的早期强度，实现了早高峰开放交通的目标。山东高速工程检测公司制备早强UHPC和施工。

桥梁墩柱

五龙河大桥是威海-青岛高速公路上的一座大桥，2000年建成通车。由于地处滨海环境且服役年限较长，大桥上下部结构出现裂缝、露筋、锈胀等病害。此次，针对桥墩的钢筋锈蚀、冻融等耐久性问题，采用外包UHPC进行维修保护(见图33)，山东高速工程检测公司施工。

 

图33：五龙河大桥桥墩维修保护(山东高速工程检测公司提供照片)

桥面、路面、地坪快速维修

广州朋悦建材研发的快硬UHPC预混料，除了用于桥梁伸缩缝快速维修，也用于混凝土桥面、路面和地坪的快速修补或罩面，最薄铺装厚度可低至5mm，降低了维修的材料消耗。

4.其他应用

料仓隔仓板

传统临时建设场站的砂石料仓一般采用钢筋混凝土及波形钢板隔墙结构，项目结束后需破除且基本不能回收利用，缺乏绿色经济性。为此，保利长大四公司发展了一种新型装配式的钢-UHPC组合隔墙结构，由工字钢立柱和预制UHPC隔仓板组装而成。这种隔墙的使用可大幅缩短临建隔墙工程施工工期，且预制UHPC隔仓板可重复安拆、周转使用，是切实可行、降本且增效的新技术路径。

 

图34：临建场站料仓隔墙用UHPC隔仓板(保利长大四公司提供照片)

管廊隔仓板

中路杜拉开发的管廊UHPC隔仓板(详见2021年报告)，获得新的应用(见图35)。

 

图35：管廊UHPC隔仓板(中路杜拉提供照片)

工业屋面瓦与墙面板

华新阳新亿吨机制砂石工厂是全球最大、最先进的机制砂生产系统，生产流程短、运行稳、能力大，能耗低于行业平均的30%以上，配套建设了绿色矿山和智慧物流。球形堆棚和生产线的封闭传统上采用玻璃纤维增强塑料板(玻璃钢)，但耐候性不足，使用寿命较短。为此，华新超可隆使用UHPC材料开发和生产了高韧性、高耐久的屋面瓦和墙面板产品，并在阳新亿吨机制砂石项目上应用(见图36)，总面积高达347,000m²。

 

图36：UHPC工业屋面瓦与墙面板(华新超可隆提供照片)

垂直绿墙模块、面板

广州朋悦建材设计制作的垂直绿墙模块/垂直绿墙模块面板，为白色清水UHPC装饰结构一体化构件，既有绿化和安装太阳能电池板功能，也同时具备围墙的维护功能，见图37。

 

图37：垂直绿墙模块、面板(广州朋悦提供照片)

树围

图38是建华建材为南通崇川区平安路美丽街道改造工程制作的UHPC树围。

 

图38：UHPC树围(建华建材提供照片)

此外，UHPC盖板、井盖类产品，因具有轻质高强、开启方便、耐腐蚀、免维护、使用寿命长等优点，正在获得越来越多的应用。特别是在腐蚀性环境或覆盖宽度较大沟槽，UHPC盖板的技术经济优势较高。

五、UHPC的技术交流

1.CCPA-UHPC分会组织召开“首届全国UHPC技术发展与创新应用大会”

该大会原计划在2022年举办，因疫情两次推迟，最终于2023年3月2-4日在佛山举办。大会以“新标准、新技术、新应用促新发展，UHPC筑建美丽中国”为主题，邀约了38个专题技术报告，组织了2场圆桌对话和“致敬巴赫先生”活动，来自二十多个省市自治区的设计单位、施工单位、原材料与设备企业、制品企业、科研院所、高校的六百多位专家、学者、企业家、技术人员等参加了会议，首届大会圆满成功举办。会后，经征询大会各位报告人的意愿，2023年5月至7月陆续在“混凝土和UHPC”微信公众号上发布了获得许可的29个报告视频或PPT或视频+PPT。

2.CCPA-UHPC分会的科普与信息交流

在“混凝土和UHPC”微信公众号上发布UHPC相关推文，包括UHPC科普文、工程应用案例、技术文献、行业发展信息等。2023年1月以三次连载方式发布“2022年中国超高性能混凝土(UHPC)技术与应用发展报告”。

2023年6月，分会秘书长赵筠前往美国，参加“第三届超高性能混凝土互动国际研讨会”(Third International Interactive Symposium on Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC 2023，2023年6月4～7日在美国特拉华州威尔明顿市召开)。会后撰写“超高性能混凝土(UHPC)标准化、研究与应用新进展”(分两次发布在微信公众号上)，介绍国际上UHPC技术、应用与标准的最新发展情况。

2023年8月5日，分会秘书长赵筠在佛山举办的“全国UHPC(S-UHPC)桥梁建设技术交流会”上做了题为“UHPC的过去、现在和未来”报告。

3.2024年将开展的重要UHPC技术交流与竞赛活动

在CCPA行业大会期间(2024年5月31日～6月2日，南京国际博览中心)组织举办“第三届全国UHPC设计定制大赛”，举办“第二届UHPC预混料及专用外加剂大赛”，举办“第四届超高性能水泥基材料与应用技术(UHPC)论坛”。

在2024年四季度，举办“第二届全国UHPC技术发展与创新应用大会”。

第六届德国系列UHPC国际研讨会“HiPerMat 2024”将于2024年3月6～8日在德国Kassel市举办。中国混凝土与水泥制品协会将组团赴德国参会，之后在德国、荷兰、比利时三国交流与调研UHPC及相关行业的发展。

第四届法国系列国际研讨会“UHPFRC 2024”将于2024年10月21～23日在法国Menton市举办。德国和法国两个系列研讨会是国际上重要的UHPC技术交流活动。

六、UHPC的未来发展

2023年中国在UHPC领域的多个方面取得重要进展，发展势头良好，UHPC的价值也被更好地认识到，并得到越来越多、越来越好地利用。那么，UHPC未来会有怎样的发展？在美国UHPC 2023国际研讨会上，加拿大V.H.(Vic) Perry先生作出了判断“The Future of Ultra-High Performance Concrete(UHPC的未来)”[16]。他使用乔布斯(Steve Jobs)的书中所提供的突破性技术市场发展基本规律——S形发展曲线，预测UHPC市场发展，认为“到2040年，全球对UHPC材料的需求估计每年为1000亿美元；基于UHPC的工程建设，整体行业规模可达每年1万亿美元”(见图39)。

 

图39：全球UHPC市场发展预测[16]

UHPC具备技术突破性与重大进步的特征，例如，UHPC使水泥基材料的力学性能和耐久性有了跨越式提高，并拥有独特的韧性性能，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也会拥有如图39所示的巨大市场发展空间。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。

现在预测未来的难点，是什么时候UHPC会进入高速发展期(S形曲线中段)？Perry先生预测是大约在10年后，有这个可能性，前提是能将UHPC材料和应用技术做好做扎实，把标准规范和市场发展好，少走弯路。为此，还需要付出巨大努力！

最后，借用在美国UHPC2023国际研讨会上，法国F.Toutlemonde先生所做报告的总结词：“UHPC is fantastic but not automatic…”(UHPC很美好但不会自动呈现它的美…)。也就是说，我们要把UHPC材料制备好、结构设计好，并做好预制构件生产和现浇施工的每一个细节，UHPC的美才会呈现在我们面前。

致谢

衷心感谢湖南大学邵旭东教授、鼎兴土木马玉全博士为本报告提供文字材料和图片，感谢下列企业为本报告提供的支持和信息(以收到调查表时间为序)。

广东盖特奇新材料科技有限公司

保利长大工程有限公司第二和第四分公司

湖南明湘科技发展有限公司

中建西部建设建材科学研究院

漯河汇联新型建材科技有限公司

上海复培新材料科技有限公司

中交第二航务工程局有限公司

中交二航武汉港湾新材料有限公司

北京驻地新材料科技有限公司

山东高速工程检测有限公司

济宁聚丰机械有限公司

中交一公局土木工程建筑研究院有限公司

武汉源锦建材科技有限公司

上海瑞史坦环保科技有限公司

新疆展熠科技有限公司

中建工程产业技术研究院有限公司

上海建工建材科技集团股份有限公司

上海风领新能源有限公司

中铁桥研科技有限公司

浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司

广州朋悦建材科技发展有限公司

珠海星杓新材料科技有限公司

广东冠生土木工程技术股份有限公司

砼创(上海)新材料科技股份有限公司

佛山市交通科技有限公司

华新超可隆新型建材科技(黄石)有限公司

江苏苏博特新材料股份有限公司

珠海山泰创新材料科技有限公司

建华建材(中国)有限公司

上海义诚巨新建筑科技有限公司

江西省建材科研设计院有限公司

江西省晶磊工程新技术开发有限公司

上海三达利装饰工程有限公司

湖南固力工程新材料有限责任公司

浙江宝思博新材料有限公司

中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司

浙江固路交通科技有限公司

中路新材(广州)科技股份有限公司

湖南中路华程桥梁科技股份有限公司

中路杜拉国际工程股份有限公司

参考文献

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[2]李传习、夏雨航、王圣杰、邓帅、蒋健，初凝超30min超早强UHPC制备及其机理[J]，硅酸盐通报，2023年5月

[3]王志金、谢恩慧，超高性能混凝土双阶段收缩调控技术研究[J]，公路，2023年1月，第1期

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