纖維混凝土工程材料高峰論壇—ECC在中國技術(shù)交流會召開/
會議現(xiàn)場
中國混凝土與水泥制品協(xié)會副會長、北京新奧混凝土公司董事長韓先福
中國混凝土與水泥制品協(xié)會秘書長孫芹先主持會議
美國密歇根大學(xué)LI Victor C教授
2012年8月10日，由中國混凝土與水泥制品協(xié)會纖維混凝土工程材料分會主辦，維特國際新材料科技（北京）有限公司承辦的“纖維混凝土工程材料高峰論壇--ECC在中國”專題技術(shù)交流會議在北京召開。
中國混凝土與水泥制品協(xié)會副會長、北京新奧混凝土公司董事長韓先福，美國密歇根大學(xué)LI Victor C教授，維特國際新材料科技（北京）有限公司董事長胡漢橋，湖北省武漢市市委宣傳部常務(wù)副部長張述傳，湖北商會秘書長何勇，中國混凝土與水泥制品協(xié)會副秘書長、纖維混凝土工程材料分會理事長史小興等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)以及國內(nèi)混凝土行業(yè)研發(fā)與應(yīng)用的大學(xué)、設(shè)計院、研究院、甲方、施工方、商品混凝土工作者等業(yè)內(nèi)人士百余人參加了此次會議。
中國混凝土與水泥制品協(xié)會秘書長孫芹先主持會議，中國混凝土與水泥制品協(xié)會副會長、北京新奧混凝土公司董事長韓先福代表協(xié)會致辭，韓先福說：近年來，由于超高韌性水泥基復(fù)合材料（ECC）表現(xiàn)出的優(yōu)越性能，因此對它的研究與開發(fā)越來越受到國際建筑、建材行業(yè)的關(guān)注與重視，在我國也是一樣。我國的很多大專院校、科研院所將ECC列為了高科技纖維混凝土新材料的重要研究目標，進行的探索和研究一直沒有間斷，他們的研發(fā)成果大多都取得了一定的進展，但是整體來說我國ECC的科研和發(fā)展與國際先進水平還有較大差距。此次會議的召開旨在為了加強ECC科學(xué)研究的國際溝通交流，促進我國ECC工作發(fā)展，使ECC能夠盡快為我國的建設(shè)貢獻力量。
美國密歇根大學(xué)教授Victor Li發(fā)表了題為《ECC的設(shè)計原理與目前在國外的應(yīng)用情況》的主題演講。據(jù)了解，他的團隊經(jīng)過幾萬次的試驗、成功研究設(shè)計出了這種新型纖維混凝土材料--ECC，它具有比普混凝土更高的抗拉、耐磨、韌性、耐酸堿、致密性、抗打擊等一系列優(yōu)質(zhì)特性，耐沖擊力和次數(shù)是普通混凝土的3倍以上，裂縫控制能力使其能自我修復(fù)。更具神奇色彩的是，它有類似金屬材料的拉伸強化性能，極限拉伸應(yīng)變可達5%-6%，接近鋼材的塑性，因此被俗稱為“可彎曲水泥”。[Page]
清華大學(xué)教授張君
維特國際新材料科技（北京）有限公司董事長胡漢橋
東南大學(xué)副教授郭麗萍
維特國際新材料科技（北京）有限公司董事長胡漢橋
東南大學(xué)副教授郭麗萍
哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院教授楊英姿
清華大學(xué)教授張君介紹了延性纖維增強水泥基復(fù)合材料研究與應(yīng)用新進展以及ECC在香港的應(yīng)用情況。Li Victor.C 教授在中國的唯一合作伙伴，維特國際新材料科技（北京）有限公司，日前已在北京中關(guān)村落戶。公司董事長胡漢橋在會上宣布維特國際新材料科技（北京）有限公司正式成立。
東南大學(xué)副教授郭麗萍作題為《超高韌性水泥基復(fù)合材料研究進展、存在問題及展望》報告，介紹了其所在課題組對ECC的研究進展情況:課題組針對ECC 材料存在的各種問題進行改進，在達到超高韌性與合適強度等級的前提下，不僅采用工業(yè)廢渣、尾礦和國產(chǎn)纖維等原材料，大幅降低了材料成本，而且具有生態(tài)環(huán)保和節(jié)能減排的突出優(yōu)勢，更適合我國國情。課題組具有代表性的研究成果：采用工業(yè)廢棄物尾砂（平均粒徑為94.95μm）代替特殊磨細石英砂，制得了生態(tài)型超高韌性水泥基復(fù)合材料（ECO-ECC）；從影響ECC 韌性的因素——基體、纖維、基體/纖維界面入手，優(yōu)化特定材料下的材料制備技術(shù)，制備得到了最大延性為5%左右的高延性水泥基復(fù)合材料（HDCC）；采用可分散乳膠粉與PVA 纖維復(fù)合增韌技術(shù)，采用普通黃砂作為骨料，制備出了復(fù)合增韌水泥基材料等。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院教授楊英姿作題為《如何獲得穩(wěn)定可靠的ECC？—ECC在哈工大》報告，介紹了她近年來對ECC的研究情況和研究心得。她認為：1、針對不同工程實際的需求，穩(wěn)定可靠的ECC家族成員也正在不斷壯大并能很好地應(yīng)對實際工程需求，更多的研究工作促使我們懂得它，并更好低應(yīng)用它。2、ECC配合比的設(shè)計要考慮與養(yǎng)護、使用環(huán)境條件匹配。3、盡管ECC的減縮防裂措施可以發(fā)揮一定作用，大面積（體積）ECC的工程應(yīng)用更應(yīng)考慮阻裂及養(yǎng)護技術(shù)，基于這一點，預(yù)制ECC制品可以更好地服務(wù)于土木工程。4、ECC確實能滿足土木工程對未來混凝土的要求：高強、延性、高耐久和可持續(xù)發(fā)展。5、截止目前PVA纖維的價格仍是限制ECC廣泛應(yīng)用的瓶頸問題，降低纖維造價和尋找替代品是我們面臨的問題。[Page]
中國交通運輸部公路科學(xué)研究院博士彭鵬
中國中材國際工程股份有限公司周健博士
中國交通運輸部公路科學(xué)研究院博士彭鵬代表其導(dǎo)師付智博士作題為《纖維混凝土路面與橋面施工新技術(shù)》報告。他介紹了《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》2012版相關(guān)修訂內(nèi)容。
中國中材國際工程股份有限公司周健博士介紹了《ECC在修補工程中的應(yīng)用&ECC制備工藝對力學(xué)性能影響》，他實驗研究后認為：與一種常用修補材料（FRPM）相比，ECC裂縫寬度小，裂縫數(shù)量最多；試驗發(fā)現(xiàn)由于ECC中裂縫寬度小，其裂縫中氯離子擴散深度比FRPM低。纖維分散性對ECC極限延伸率影響很大，試驗發(fā)現(xiàn)纖維分散性好，極限延伸率越高；通過改進ECC攪拌工藝可以提高纖維極限延伸率，進而改善ECC的抗拉性能。
會議在每個專家們演講完后，都進行了提問環(huán)節(jié)，東華大學(xué)潘鼎教授等參會代表就ECC提出問題與專家相互討論。我們相信，隨著我國科技工作的深入、建筑材料和建筑技術(shù)的進一步發(fā)展，ECC作為一種新型的優(yōu)異建筑材料必將能夠為我國的建筑事業(yè)作出貢獻。
【背景介紹】19 世紀20 年代出現(xiàn)波特蘭水泥之后，混凝土作為一種建筑材料，以其骨料可以就地取材、構(gòu)件易于成型等突出優(yōu)點，日益廣泛應(yīng)用于土建工程。尤其是19 世紀中葉之后，伴隨著鋼鐵的生產(chǎn)發(fā)展，出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型復(fù)合建筑材料，其中鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，發(fā)揮了各自優(yōu)勢，初步克服了混凝土抗拉強度低，用途受限制的弱點。20 世紀30 年代開始出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土，其結(jié)構(gòu)的抗裂性能，剛度和承載能力大大超過了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，從而顯著擴大了混凝土的應(yīng)用范圍，拓展了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域，使土木工程進入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時期，進而土木工程產(chǎn)生了新的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論和新的施工工藝技術(shù)，在土木建筑工程技術(shù)發(fā)展史上完成了一次新的飛躍。盡管鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土取得了長足的進步，但是混凝土作為建筑材料存在的固有弱點—抗拉強度低（一般僅為抗壓強度的1/10 左右）、韌性差等卻依然限制著它優(yōu)勢的充分發(fā)揮，并且隨著現(xiàn)代混凝土強度的提高，這一弱點也愈加突出。因此，長期以來許多專家學(xué)者不斷探索改善混凝土性能（主要是提高抗拉性能，增強韌性和延性）的各種方法和途徑。纖維增強混凝土是近年來研究和應(yīng)用最廣的重要途徑之一。纖維可有效的改善混凝土的物理性能和力學(xué)性能，所以自纖維混凝土問世以來一直受到國內(nèi)外研究機構(gòu)和學(xué)者的重視。
解決這些問題的最佳途徑就是采用新型的超強韌性纖維混凝土（Engineered Cementitious Composites）簡稱“ECC”。該水泥基復(fù)合材料是基于微觀物理力學(xué)原理優(yōu)化設(shè)計的具有應(yīng)變硬化特性和多縫開裂特征的一種新型工程用水泥基復(fù)合材料.這種復(fù)合材料是在二十世紀九十年代由美國密歇根大學(xué)的Li.V.C首先提出來的。試驗研究已經(jīng)證實它的應(yīng)變能力可達幾個百分點,最高可達6%,耗能能力是常規(guī)纖維混凝土的幾倍,抗壓強度在高強混凝土范圍之內(nèi),是一種具有很大應(yīng)變硬化性能的復(fù)合材料正是這一特性， ECC也因此引發(fā)世界建材行業(yè)高度關(guān)注。
目前美國與日本等國家已經(jīng)對超強韌性纖維混凝土ECC進行了大量的理論與試驗研究工作，并已經(jīng)在實際工程中得到了較為廣泛的推廣和應(yīng)用。例如：日本將ECC用于41層橫濱大廈抗震連梁（使得日本橫濱大廈經(jīng)受住了2011年3月11日9.0級地震的考驗）、北海道源橋橋面建設(shè)，美國密歇根大橋連接板，澳大利亞油氣運輸管道等都有運用。
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