新一代的混凝土科技—UHPC（Ultra-high Performance Concrete）超高性能混凝土正在為建筑構(gòu)件和建筑表皮帶來無限的可能性。

什么是UHPC超高性能混凝土？

UHPC是具有超高強(qiáng)度，超低吸水率，超強(qiáng)耐久性和耐侵蝕性能的特殊混凝土。目前在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域（區(qū)別于結(jié)構(gòu)領(lǐng)域）使用的UHPC的抗壓強(qiáng)度大于120，抗折強(qiáng)度大于25MPa。雖然UHPC可以達(dá)到很高的抗壓強(qiáng)度，但對于纖薄建筑構(gòu)件，主要利用的是UHPC的抗折強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中，UHPC基體的超高強(qiáng)度通過小摻量的耐堿玻璃纖維，聚乙烯醇纖維，鋼纖維進(jìn)一步得到增強(qiáng)和增韌。

由于美觀和防火的原因，耐堿玻璃纖維在建筑UHPC中使用最為普遍。由于UHPC的基體強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通GRC（玻璃纖維增強(qiáng)水泥），它所使用的纖維摻量明顯比GRC中少。三維的UHPC構(gòu)件也可以配筋，比如鋼筋，玻璃纖維或碳纖維棒，或者采用預(yù)應(yīng)力，但是這些配筋通常在UHPC建筑構(gòu)件中并不必要。

UHPC的基本原材料對于熟悉混凝土的人來說并不陌生：水、砂、水泥、硅灰、外加劑。聽起來很簡單，但和普通混凝土相比UHPC是不同的數(shù)量級(jí)。沒有神秘成分：樹脂，纖維素或特殊聚合物都沒有被用到以達(dá)到超高性能，秘訣在于超細(xì)顆粒和經(jīng)仔細(xì)選擇的顆粒化學(xué)和幾何特性，并使這些顆粒通過正確的攪拌，澆筑和養(yǎng)護(hù)以達(dá)到基體的緊密堆積和很強(qiáng)的分子結(jié)合力。

UHPC不僅具有超高的強(qiáng)度和耐久性，同時(shí)通過正確的加工方法和工藝，它能夠?yàn)楦咭?guī)格的建筑構(gòu)件，創(chuàng)意建筑設(shè)計(jì)靈感、外墻裝修提供滿足其需求的解決方案。以下是一部分UHPC在建筑設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用情境和所能達(dá)成的效果。

精確復(fù)制模具的表面和幾何圖案，在圖形，質(zhì)感和外形上具有超強(qiáng)的塑造能力和無限的可能性；

無機(jī)的，以天然礦物為基礎(chǔ)的原材料帶來環(huán)保和生態(tài)友好的環(huán)境；

超強(qiáng)耐久性和低維護(hù)成本追趕多種石材；

超高強(qiáng)度使UHPC板材比石材，普通的混凝土預(yù)制件，多數(shù)陶板更輕更薄；

更高的跨度和重量比，從而減少了與主體的連接點(diǎn)數(shù)量和簡化或取消背負(fù)鋼架，節(jié)約安裝成本和五金連接件成本；

具有優(yōu)良的后加工性能，包括切割，鉆孔，表面效果加工和膠黏。

UHPC在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用并沒有很長時(shí)間，在過去的幾年中UHPC在美國已經(jīng)用于政府項(xiàng)目，大學(xué)建筑，博物館，機(jī)場，商業(yè)建筑，酒店和高層住宅。

對于建筑的外圍護(hù)體系，在過去的15年中，輕質(zhì)和高性能的建筑外立面材料被更多強(qiáng)調(diào)。業(yè)主和設(shè)計(jì)師在尋求能夠使建筑物獨(dú)一無二而讓人印象深刻的解決方法，因此設(shè)計(jì)過程的挑戰(zhàn)是獲得高性能建筑外立面的同時(shí)，控制重量和成本，關(guān)注表皮的形式和變化，尋求色彩對比，這些都對材料的物理性能和自然性，真實(shí)性提出了更高的要求，對材料的耐久性，低維護(hù)性予以了更大的關(guān)注。

UHPC較普通預(yù)制混凝土或高性能混凝土成本高，但制造同樣尺寸和形狀的板材所用的材料量大大減少，因此在考慮綜合成本的情況下，UHPC具有制造更高性能但與普通混凝土或GRC相當(dāng)綜合成本的潛力。UHPC的容重較普通混凝土略高，但超高的強(qiáng)度可以輕易生產(chǎn)出厚度僅為16mm的1000*2400mm或1200*3000mm大尺寸板材。