用于建造耐久耐用港口码头的预制UHPC解决方案
超高性能混凝土(UHPC)是一种比普通混凝土具有更高耐久性和韧性的材料。它在侵蚀性环境(XS2海水水下、XS3海水潮差浪溅区)下特别有价值,如港口或海上应用,因为UHPC预制结构可以保证超过100年的使用寿命,重量可比传统混凝土结构降低近70%。尽管UHPC自80年代开始使用,但用于XS2-XS3环境的预制UHPC结构在过去十年中才得以蓬勃发展。沿海人行桥、漂浮贻贝养殖场和漂浮太阳能系统的浮筒就是其中的一些例子。2022年,PREFOR推出了其UHPC(Formex®),这是一个基于结构预制板(6.3米长,2.3米宽,承载能力是其重量的9倍)和预制梁(18米长,1.3米深,17吨重)的高效系统,用于建造港口码头和人工岛。
由于材料的孔隙率极低,它们自身就能保证项目具有不低于100年的使用寿命,而且UHPC构件只需6厘米的厚度。UHPC构件安装后,采用普通混凝土填充,因此超高性能混凝土(UHPC)仅使用在关键性部位,形成一个坚固、耐久且易于安装的“外壳”(见图1)。预制梁设计为中空,以便与桩的普通混凝土增强部分连接(见图2)
为了减小预制梁在桩之间的跨度,可以在预制梁上支撑一组预应力预制梁(跨度14m,高0.8m),以便在其上支撑预应力板。图2(左)显示这种梁的一种类型,它作为预制板,与甲板上的普通混凝土相连接。
到目前为止,该系统已在西班牙地中海沿岸建造了三个港口码头,证明其安装速度比传统混凝土方案更快、更简单。该系统避免了底部接缝的密封程序,并将未来几十年的维护成本降至最低,从而降低了港务局的中长期结构成本。与其他UHPC建筑不同,在这种情况下,这种工业化解决方案的竞争力从第一天起就得到了证明,因为更轻的预制构件提供了竞争优势:吊装浮船、运输和现场浇筑工程的节省是显而易见的。
总之,UHPC是一种将纤维增强混凝土的潜力发挥到极致的材料。它有极高的耐久性和轻量化竞争优势,在处于侵蚀性环境的基础设施建设市场中更具可持续性,如港口、近海、水产养殖、可再生能源和民用结构等。