2026年8月5日,由中铁上海工程局集团有限公司主办、上海市土木工程学会铁道工程专业委员会承办的“科技与数智大讲堂”专题讲座在上海成功举办,特邀中国工程院外籍院士、加拿大工程院院士、湖南大学首席教授史才军先生,作题为《高性能/超高性能混凝土的设计制备与应用》的专题报告。讲座采用“线下主会场+线上直播”相结合的方式,吸引各设计院、项目部及行业同仁200余人参与,会场座无虚席,线上互动踊跃,学术氛围浓厚。

史才军院士是国际混凝土材料领域的权威学者,长期致力于水泥和混凝土材料的设计与应用、混凝土材料与结构的耐久性设计、固体废弃物的特性分析与资源化利用等领域的研究。他主持完成的“超高性能混凝土设计制备的基础理论研究”荣获2024—2025年度湖南省自然科学奖一等奖。目前,史院士已发表高水平学术论文750余篇,出版中英文著作16部,Google Scholar引用次数超过75,000次,H因子达142。其研究成果构建了“理论-技术-产业”的完整创新链条,为我国土木工程材料产业的绿色转型和高质量发展提供了坚实科技支撑。

讲座中,史才军院士从UHPC的权威定义和核心性能指标入手,对这一新一代建筑材料进行了系统阐释。超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC)是一种新型纤维增强水泥基复合材料,其抗压强度通常不低于120MPa,部分可达180MPa以上,抗折强度可达20-40MPa。通过与传统钢筋混凝土进行对比,史院士深入阐释了UHPC在超高强度、高韧性、高抗渗性和高耐久性等方面的突出优势。UHPC的孔隙率比普通混凝土低一个数量级,氯离子扩散系数极低,抗腐蚀能力远超普通混凝土,堪称耐久性最好的工程材料之一。结合桥梁工程、结构修补、隧道支护、海洋工程等典型应用场景,史院士系统梳理了UHPC材料的工程应用路径和发展前景。特别是在海洋工程领域,UHPC凭借其卓越的抗氯离子渗透性能和耐久性,可为跨海大桥、海底隧道等重大基础设施提供长效防护。

围绕UHPC核心研究方向,史才军院士重点介绍了基于颗粒最紧密堆积理论的组分设计思路。该理论通过优化粉体级配、降低水胶比,使胶凝材料和骨料达到最紧密堆积状态,从而形成均匀致密的微观结构。在此基础上,史院士深入剖析了硅灰分散、基体流变性能调控、纤维均匀排布等制备过程中的关键难点和作用机理。同时,针对UHPC材料自收缩显著(可达800微应变以上)、弹性模量偏低等现存问题,他系统阐述了收缩调控方案和纤维增韧改良路径。在标准规范方面,史院士梳理了国内现行UHPC标准体系,包括国家标准《超高性能混凝土非承重构件性能试验方法》(GB/T 45594-2025)以及上海市工程建设规范《桥梁工程超高性能混凝土应用技术标准》(DG/TJ 08—2401—2022)等,并对材料低碳化、高性能化、工程规模化应用等未来发展方向作出了前瞻分析。
本次讲座内容翔实、视野开阔,既有深厚的理论高度,又紧密结合工程实践,对进一步拓宽技术人员专业视野、提升新型工程材料研发应用能力具有积极促进作用。作为本次活动的承办方,上海市土木工程学会铁道工程专业委员会始终以服务行业创新、推广前沿技术为己任,以此次讲座为契机,未来将持续关注高性能工程材料前沿技术,推动新材料、新工艺在铁路、轨道交通及市政工程中的科学应用,加强科技创新与工程实践的深度融合,为行业绿色低碳建造和高质量发展提供有力支撑。
(供稿单位:铁道专委会)
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