Ⅰ 有顏色的UHPC怎麼製作
UHPC:有人稱它為「專為建築而生」
它在應用的過程中,可以很好地擺脫傳統混凝土的限制,使用更少的材料,佔用更少的空間,設計建造出形態更加驚人的建築結構。
最早將UHPC付諸實用的是橋梁,1997年加拿大魁北克省建成了第一座UHPC橋——Sherbrooke橋,跨度為66米。
除此之外
國外的好多建築也都使用這種新型的材料
最典型的莫過於
巴黎Jean Bouin體育場
▼
以及
歐洲及地中海文明博物館
▼
項目同樣位於設計師的朝聖必經之地,馬賽。
最外部的表皮是由自承重的UHPC構件以鏤空板形式製成,3種不同類型的板塊組合成不斷變化的形式。
連接聖讓堡和博物館的人行橋由25塊預制板組合而成,每個單元長4.6米,預制板厚度4厘米,總長115米(加迴路為135米)。建築誤差在0.3毫米到0.4毫米之間。
仔細觀察
我們就會發現
UHPC的特徵就是讓建築的表皮立面
可已做到如此高的穿孔率
以及甚至是任意圖案
而要採用傳統的材料
不管是木材還是金屬還是其他製品
都是難以做到的
至於為什麼
當然就是得意於他的真正超高性能
新一代的新一代的混凝土科技—UHPC: 超高性能混凝土正在為建築構件和建築表皮帶來前所未有的可能性。
UHPC之所以在建築界有如此高的地位,
得益於它本身的特徵:
1.塑造能力超強
可以精確復制模具的表面和幾何圖案;
2.超健康
以天然礦物為基礎的原材料帶來環保和生態友好的環境;
3.超高的強度。
比石材,普通的混凝土預製件,多數陶板更輕更薄;
4.超高的跨度和重量比
從而減少了與主體的連接點數量和簡化或取消背負鋼架,節約安裝成本和五金連接件成本;
5.加工性能好
包括切割,鑽孔,表面效果加工和膠黏。
因為超級混凝土的超級性能和強度
做起超級跨度的結構來相比傳統混凝土自然輕松不少
Ⅱ uhpc是什麼材料
UHPC是根據緊密堆積理論設計出來的材料,是過去三十年來具創新性的水泥基工程材料,實現了工程材料性能的大跨越,廣泛應用在各種場所,同時市面上也出現各種各樣的生產廠家供人們選擇。
生產廠家選擇uhpc作為幕牆材料使用,因為UHPC輕質高強、更耐久、永葆立面本色,具備以下特色:
高強、防火,抗爆,抗冰雹,抗化學腐蝕:
性能卓越,輕質結構,無需另加鋼筋等支撐,能夠實現更薄界面、更長跨距,輕質優雅,更具創新性。
高耐久性:
在凍融循環、海洋環境、硫鋁酸鹽侵蝕、弱酸侵蝕和碳化下,能夠耐受各種有害物質滲透到基體內部,同時具有自愈能力,防水效果非常好。
美觀性:
能夠實現許多設計者的夢想,實現建築的優雅造型和豐富的顏色質地和效果。
延展性:水泥基材料與金屬纖維和有機纖維的結合實現了抗壓強度和抗折強度的有機平衡。
可持續性:
獨特的結構能夠解決環保問題和降低生命周期成本。能夠降低建築成本、模具成本、勞動力成本和維修成本等,提高建築場地的安全性,建造速度和建築生命周期。
Ⅲ 混凝土的未來與發展
混凝土的未來與發展:
1、智能化
智能化是所有機械設備的最終發展方向,攪拌站也不例外。當前多數製造商在這方面都有很大的投入,但只能說還處於一種比較低的智能化狀態,在這方面,要以更高一種完全意義的智能化為出發點。
2、環保化
目前我國混凝土攪拌站的低環保性要從粉塵、雜訊和污染三個方面加以改進和提高。
在粉塵方面要在粉料的輸送途徑中加以控制,如水泥筒倉上採用進口的除塵器、主樓加裝除塵器、螺旋機送料改為風槽送料以及整個站的封閉等都可將粉塵降低到最低程度;可通過提高主機的性能和封閉站並採取隔音板之類的材料將雜訊減少到最低;在污染方面要通過多種途徑進行。
3、高精度化
高精度化主要指骨料、水泥、水和外加劑的計量精度,目前精度還有較大的提升空間。計量的高精度化是我國攪拌站的奮斗目標和發展方向,只有提高了計量精度才能生產出更高標號的高強混凝土來,如何提高計量裝置的精確度是值得探討的一個問題。
4、標准化
攪拌站的標准化是其最終的一個發展方向,任何設備都有標准,全球有國際標准,我國也有自已的行業標准。標准化可從根本上降低產品成本,節約大量的能耗資源,面對當前緊張的自然資源和高能耗低產出的形勢,我們呼籲相關行業主管部門以及大型企業來推動這項事業。
5、國產化
從進口到國產是我國機械設備的發展歷程,設備的國產化在很大程度上能降低產品價格,並提高產品的售後服務。進口設備主要是價格昂貴和售後服務不及時,尤其是零配件不能及時供應,針對上述情況國外各大機械製造公司紛紛移址中國組建合資公司或獨資公司,這也是一定意義上的國產化,而且可以整體提升我國機械製造業的水平。
(3)如何降低uhpc成本擴展閱讀:
新型混凝土簡介:
1、纖維混凝土
纖維混凝土是受鋼筋混凝土的啟發而發明出來的。通常代替鋼筋使用的有鋼纖維、玻璃纖維和碳纖維等。英國有一種玻璃纖維混凝土,纖維束是由數千根細如發絲的玻璃纖維組成。這種混凝土的抗壓強度比普通鋼筋混凝土的抗壓強度大5倍,而價格卻便宜一半。
2、輕質混凝土
輕質混凝土也是為適應現代建築的要求而誕生的一種新型復合材料。普通混凝土的骨料是砂石,而輕質混凝土的骨科則是浮石、火山渣、膨脹珍珠岩等天然礦物、礦渣、爐渣等工業廢料及有機材料等。
3、彩色混凝土
這種混凝土色彩艷麗,而且顏色可隨空氣的濕度不同而變化,即空氣乾燥時呈蔚藍色;潮濕時變成紫色;下雨時又變成玫瑰色。這種變色本領是由於在水泥中摻入了二氧化鈷的成分。用這種混凝土作裝飾材料,不僅給人一種變化莫測的感覺和美的享受,而且還可根據它的顏色變化預測天氣,因此也叫做「氣象混凝土」。
4、聚合物混凝土
它是以聚酯、環氧樹脂等為粘結劑,再加入硬化劑、催化劑和填料,最後與砂石混合加水攪拌而成。用它製作的化工管道、容器、電解槽等,其使用壽命可延長4~15倍。
5、玻璃混凝土
不用水泥而全部採用液體玻璃(硅酸鈉)和磨細的填料製成的新型混凝土,可耐500℃的高溫,適於製作煤氣管道和煙道等。
Ⅳ uhpc造價高,約是普通混凝土的多少倍
2017年初獲准動工建造的英國高速鐵路2號(即英國HS2工程),第一階段將連接倫敦及伯明翰,之後更會延伸至中部的曼徹斯特及伯明翰。不過,HS2被爆出造價嚴重超支。英國高鐵每公里造價約為中國20倍。
英國報道稱,英國交通部早前委託曾為英國公營鐵路公司,想出計算工程造價標准方法的邁克爾 賓(Michael Byng),以計算HS2的建造成本。邁克爾 賓指根據他的計算方法,HS2首階段192公里的工程,即倫敦至伯明翰一段,將斥資高達480億英鎊(約4260億人民幣),但官方指造價只需243億英鎊。若以整項HS2工程來看,即包括延伸至曼徹斯特及伯明翰的路段,全長348公里的鐵路,將要耗資1040億英鎊(約9230億人民幣)。
Ⅳ 超級計算機的發展現狀
美國勞倫斯·利弗莫爾(Lawrence Livermore )國家實驗室內,由IBM設計的藍色基因/L在測試中以每秒 136.8兆的計算速度記錄一個高峰值之後恢復了最高點。IBM稱,在一次完整的過程中, 系統應該有兩倍的動力,即峰值表現超過360 teraflops。
來自德國和美國的研究人員,每年兩次頒布動力最為強大的500個計算機的名單。最近的名單出現在德國海德堡舉行的國際超級計算機會議上。這些高端計算機都是由各種奇特的製造方法完成,而不是由標准成分組成的。盡管這樣,計算機也可以達到一個極高的速度。
過去兩年,多數接近最高的500個名單的計算機是由普通的電腦硬碟連同新奇的軟體組成。但是現在情況不同了,一些系統開始決定這些排名。舉例來說,冠軍藍色基因/L, 是經過特殊設計的系統,同時合並了空前的 65,536 個人處理器,再加之可升級的模版設計。此系統不但比傳統的系統更有動力而且也比較緊湊避免了供電不足。IBM 的湯姆斯J 沃森研究中心設計的被稱為BGW的藍色基因機器是本次500名單中的第二名,這進一步說明了此設計理念的正確性。這一系統與藍色基因/L的模組設計一樣,只是有較小的處理器並且只可以記錄 91.2 teraflops 峰值處理動力。
中國國家863軟體專業孵化器(昆明)基地積極加強與由美國國家工程院院士、美國藝術與科學院院士、世界超級渦輪式刀片計算機之父博士陳世卿領銜的超級計算核心技術和科學家團隊的合作,計劃引進其擁有完全自主知識產權的具有世界領先技術的超級計算機以及相關行業領域的解決方案,利用超級計算機強大的科學計算、事務處理和信息服務能力,藉助其提供信息服務的強大引擎或平台,整合資源,協同作業,解決污染整治對演算法、方程、建模、模擬等復雜計算的需求。 美國國防部高級研究計劃局(Darpa)正在緊鑼密鼓地研製億億級(exascale,10的16次方)超級計算機,該 計算機每秒能夠進行億億次(exaflop)浮點運算,其運行速度將是目前世界上運算速度最快的計算機Jaguar(美洲豹)的1000倍左右。 Darpa在聲明中指出,該研究計劃的最終目標是「讓計算機徹底改頭換面」。
據BBC報道,目前,美國能源部橡樹嶺國家實驗室的超級計算機Jaguar的運算速度為每秒1.75千兆次(petaflop,1千兆次即每秒進行10的15次方次浮點運算)。
Darpa已經授權英特爾公司、英偉達公司、麻省理工學院、桑迪亞國家實驗室等攜手打造該超級計算機,Darpa預計原型機將於2018年研製成功。
Darpa表示,新超級計算機主要用於分析軍事設備和感測器產生的海量數據。新研究項目名為「普適高性能計算(UHPC)」,旨在沖破摩爾定律的藩籬。
另據英特爾公司的網站報道,英特爾將聯合法國研究機構,建立歐洲Exascale研發中心,共同研發exaflop級別的超級計算機。
早在2006年,日本文部科學省就開始致力研製新一代超級計算機,希望於2012年率先研製出億億級超級計算機,預定的研發費用為1230億日元。
讓超級計算機的運算速度達到每秒億億次不僅僅是計算機發展史上的一個里程碑,它也將讓很多學科躍上新的高度;讓科學家和醫生更好地理解海量數據;讓科學家研 發出新的技術來使雲計算達到一定的規模,使龐大的分布式計算機能夠模擬現實;幫助研究人員創建三維立體可視圖像而非視頻游戲來運行無窮無盡的假定推測情 景,以此增加細節的精確度,正如電影《星際迷航系列》中的「全息甲板」等。
億億級超級計算機系統也將在高清晰氣候模型的設計和製造、生物能源產品的研製、智能柵格的研發以及熔解能源的設計等方面大顯身手。
降低能耗和改進軟體設計是關鍵
億億級超級計算機的能耗成為研究人員關注的焦點,IBM公司深度計算部門的副總裁戴夫·特瑞克在超級計算機大會上表示,Jaguar超級計算機耗能7兆瓦。 一台只配置中央處理器處理核心的億億級超級計算機耗能約20億瓦特,相當於一個中等規模的原子能核工廠的耗能,降低能耗將成為研究人員考慮的要點。
據 BBC報道,美國軍方授權研製新一代超級計算機的廠商也需要研製出一種全新的節能晶元,以減少超級計算機的能耗,也有公司考慮使用將加速器與中央處理器相 結合的混合方式來達到降低能耗的目的。布蘭德強調說,使用加速器是實現億億級計算機可行性戰略的關鍵所在,應用軟體可以利用加速器來首先邁進億億級計算的 「大門」。另外,有專家認為,億億級超級計算機系統的核心處理器的數量大概在1000萬到1億個之間。特瑞克強調說,運行這么多核心的系統有可能頻繁出現故障,必須採取更加靈活有效的方式來重新設計解決這些問題的應用工具。
美國軍方正在著力研發全新的計算架構和編程模式,解決傳統計算架構遭遇的能源使用問題和計算擴展限制問題。Darpa指出,新超級計算機系統比現有系統「能效高100倍至1000倍,而且性能更高,並且相應的軟體編程也比現有的超級計算機系統更容易」。
也有研究人員提出,讓超級計算機的設計盡可能簡單是關鍵,目前的很多超級計算機設計都很簡單,比如,IBM公司的「紅杉」超級計算機的大小隻有一個上網本的一半,而且也沒有暴露在外面的電線。
美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室先進技術部門助理副主管馬克·西格也強調說,設計簡潔是關鍵,億億級超級計算機的部件可能比目前的超級計算機要少,IBM公司 的藍色基因L超級計算機(Blue Gene/L)嵌制了動態隨機存儲器、電壓調控模組以及千兆位乙太網,但是,其設計也非常簡潔。
新一代超級計算機的成本可能非常高,目前的超級計算機的成本高達1億美元,即使exascale級超級計算機能夠進行工業化的生產,其成本可能為10億美元左右,這可是一筆巨大的投資。
Ⅵ 超高性能混凝土的應用
超高性能混凝土(以下簡稱UHPC)是近三十年內發展起來的一種新型水泥基復合材料,具有超高的力學性能和耐久性,並兼具良好的韌性、黏結性能和抗沖擊、抗疲勞性能。近年來,隨著UHPC制備技術的不斷成熟,其性能的優越性逐步被大眾認知,UHPC成為混凝土領域的研究熱點,廣泛用於結構、裝飾、加固、快修、鋪裝、接縫填注等。但由於其成本較高,現階段國內外UHPC的應用技術研究與試點工程主要停留在橋梁工程、建築外牆裝飾工程以及少量既有混凝土建築的維修加固工程。許多專家學者積極探索UHPC在建築結構工程中應用的可行性,其中,裝配式建築領域的應用備受關注。
從UHPC的分類出發,分析UHPC在裝配式建築領域的應用前景,在此基礎上提出裝配式建築用UHPC的質量控制指標體系,以期推動UHPC在裝配式建築領域的應用。
1.UHPC分類
根據對UHPC應用現狀的調研,UHPC的主要應用工程類別及部位如下:
(1)橋梁工程,包括現澆橋面鋪裝、橋梁濕接縫、預制橋面板、橋面鋪裝、預制箱梁;(2)建築工程,包括建築外牆裝飾板、小型預制構件(樓梯、陽台)、裝配式預制構件節點連接;(3)市政工程,包括預制蓋板、預制綜合管廊、基礎設施結構加固等。
綜合UHPC用途與原材料組成體系的不同,將UHPC分為結構類UHPC和裝飾類UHPC,見表1。
2.UHPC在裝配式建築中的應用
2.1 建築外牆裝飾
UHPC用於建築外牆裝飾是UHPC最重要也是最為廣泛的應用領域之一,包括鏤空幕牆、遮陽板、三明治保溫牆板、干掛或濕貼裝飾面板等。UHPC以其超高強度、超高韌性和超高耐久性,使其能夠在滿足結構承載力的要求下,減少結構橫截面的尺寸,做到輕質薄壁,讓建築設計師可以突破材料的束縛,設計出輕盈優美的結構外形。以法國馬塞Marseille聖讓港的歐洲和地中海文化博物館(以下簡稱MuCEM)為例,其鏤空圍護幕牆由UHPC建造而成,製作精美。精緻華麗的花紋體現了地中海文化和手工藝的悠久傳統,同時也突出展現了超高性能材料在建築裝飾領域優越的綜合性能和巨大的應用潛力。