UHPC se smatra jednim od najinovativnijih inženjerskih materijala na bazi cementa u 20. stoljeću. Trenutačno su Francuska, Švicarska, Danska, Kina, Japan i Sjedinjene Države zemlje s aktivnim razvojem UHPC-a. Te su zemlje predane istraživanju povezanih tehnologija i razvojnih trendova zajedničkih konstrukcija, kao što su pojedinačne zgrade, kolovozi mostova i njihovi spojevi te mostovi. Struktura i restauracija, izgradnja balkona, stubišta i drugo.
• Primjene za pješačke mostove i mostove
U Španjolskoj također postoje različite vrste institucija koje promiču provedbu u ovom području. Zapravo, prva primjena UHPC-a u Španjolskoj može se pratiti do 2003. godine, u projektu kompozitne strukture Muzeja Reina Sofia u Madridu. Ductal®-AF koristi se za izlijevanje konstrukcije visine 16 m i promjera 32 cm. Nažalost, malo je informacija o ovom projektu, koji je također prekretnica za UHPC na međunarodnoj razini.
Druga primjena UHPC-a u Španjolskoj uslijedila je desetljeće kasnije, 2013. kada je dovršen pješački most preko Oveja's Ravine u mediteranskom gradu Alicanteu. S rasponom od 43 m i širinom od 3 m, konstrukcija je postala prvi rešetkasti pješački most na svijetu izgrađen isključivo s UHPC-om. UHPC mješavina koristi lokalno dostupne materijale i ima prosječnu tlačnu čvrstoću od 150 mpa nakon stvrdnjavanja zrakom.
Budući da je Valencia otvoreni grad, predložen je plan izgradnje i realiziran je konačni projekt.
Struktura je dobila nagradu za građevinarstvo 2013. od španjolskog udruženja građevinara ACHE, kao i nagradu za arhitekturu ACI 2019. kao priznanje za izniman doprinos dizajnera projekta industriji. Sada, gotovo 10 godina kasnije, struktura ne zahtijeva održavanje i ostaje u savršenom stanju usprkos izloženosti okolišu razine XS1-.
Nakon ovog uspješnog iskustva, 2014. izgrađena su još dva pješačka mosta. Jedan se nalazi na autocesti V-21 u Puçolu u Valenciji, a drugi je pješački most Guadassuar izgrađen 2016.
Struktura pješačkog mosta ima raspon od 30-33 m, čime se postiže više industrijsko, montažno rješenje što omogućuje postizanje minimalnih troškova održavanja u usporedbi s drugim opcijama.
Palube svih ovih pješačkih mostova su neojačane UHPC ploče debljine 35 mm, izrađene od mješavine UHPC i čeličnih vlakana na kukičastom kraju. Od 2016. ovo se rješenje koristi u mnogim različitim vrstama projekata kao tehnički podovi u dimenzijama do 2×3 m.
Godine 2021. u Sollani je postavljen četvrti UHPC pješački most u Španjolskoj, s rasponom od 15,4 m. Prije kraja 2022. u blizini Valencije bit će pušten u upotrebu drugi pješački most s rasponom od 35 metara.
• Primjena plutajućih konstrukcija na rančevima u moru
Godine 2015. lokalna agencija za istraživanje i razvoj UHPC identificirala je veliki problem postojanosti u sektoru akvakulture: Galicija ima 3337 plutajućih uzgajališta koja se koriste za izlov dagnji, a njihov životni vijek rijetko prelazi 10-15 godina. Stoga su odlučili dizajnirati plutajuću strukturu sličnu UHPC gredama. UHPC gredna struktura može zadržati istu težinu, struktura je prilagodljivija udaru valova i ima bolju izdržljivost. Stoga su nastale plutajuće konstrukcije koje je izradio UHPC. U listopadu 2016. tim je instalirao prvi prototip plutajuće splavi od 365㎡ za AZTI u Kantabričkom moru. Ovo je postala prva UHPC plutajuća struktura na svijetu i prva primjena ovog materijala u akvakulturi.
Iz perspektive poslovne strategije, ideja o dovođenju takvog proizvoda na tržište može se činiti ludom, budući da UHPC plutajuće farme imaju četiri jasne prepreke:
Ribari imaju inherentne konceptualne barijere: ne vjeruju u beton jer vide mnogo korozije u luci;
Transportne prepreke: Tvornica za proizvodnju UHPC proizvoda udaljena je 1,000km od Galicije, gdje tradicionalna sirovina za plutajuće splavi (drvo eukaliptusa) ima u izobilju, što znači da će korištenje novog rješenja naići na dvostruke poteškoće;
Cjenovna barijera: UHPC rješenja su 25% skuplja od tradicionalnih rješenja;
Prepreka znanja: Postrojenja za istraživanje i razvoj UHPC stručnjaci su za napredne materijale, ali ne i za uzgoj plodova mora.
Unatoč brojnim gore navedenim preprekama, postoji jedna ključna činjenica koja omogućuje istraživačkim i razvojnim institucijama i praktičarima ulazak na tržište: kupci su održavatelji plutajućih splavi i oni točno znaju koliko novca troše svake godine za zaštitu i popravak drvenih konstrukcija. Stoga je istaknuta prednost UHPC plutajućih konstrukcija u smanjenju troškova održavanja, što ih čini logičnijim za ulazak na tržište. Trenutačno postoji više od 20 000 četvornih metara UHPC plutajućih konstrukcija splavi koje se koriste u Galiciji, Valenciji, Jadranskom moru, Sjevernom moru i Baltičkom moru.
Status inspekcije prve UHPC splavi 5 godina nakon postavljanja (2016-2021). Unatoč tome što je u ekološkoj klasi XS3 i podnosi valove do 1,2 m, struktura ostaje u dobrom stanju bez znakova korozije. UHPC plutajuće splavi mogu izdržati valove do 3,7 m. Uzimajući kao primjer plutajuću splav na ušću rijeke Baiona u Galiciji, ona je još uvijek u savršenom stanju.
• Strukturna primjena mostova na autocestama
U 2018. dovršen je prvi UHPC cestovni most u Španjolskoj. Projekt je uglavnom dovršio postavljanje kolnika cestovnog mosta s rasponom od 7 m (most je oštećen protokom rijeke Vernissa 2007.).
Shema se sastoji od tri dvosmjerna UHPC prefabricirana elementa (debljine 40 cm) kako bi izdržali buduće velike poplave i poboljšali trajnost.
U 2019., most u Alciri (50 kilometara udaljen od prethodnog) udario je kamion, uništivši njegova originalna dva dvostruka T-nosača. Izvođač je dizajnirao nove UHPC grede tako da u slučaju novih sudara u budućnosti grede ne bi bile oštećene. Nove UHPC dvostruke T-grede prednapregnute su i proizvedene u tvornici na iste dimenzije kao i neoštećene obične betonske grede.
• Aplikacije za popravak građevinskih konstrukcija
U 2020., nakon globalnog zatvaranja uzrokovanog koronavirusnom bolešću (COVID-2019), UHPC materijali nude mogućnosti za razne scenarije primjene. Godine 2021. španjolska tvrtka koristila je UHPC za obnovu četverokatnice povijesne zgrade. Zgrada, izgrađena 1900. godine, zahtijevala je povećana maksimalna proračunska opterećenja i morala je zadovoljiti zahtjeve minimalne visine poda. Zbog problema s visinom nije bilo dopušteno postavljanje tipičnih betonskih ili čeličnih podova. Uz to, s obzirom na posebne zahtjeve očuvanja ove baštinske građevine, neke drvene podove trebalo je integrirati kao nove podove.
Iz tih razloga zgrada je obnovljena UHPC materijalima. Rješenje je minimaliziralo težinu po kvadratnom metru poda, izbjegavajući preopterećenje povijesne zgrade. UHPC daje 40% učinka nakon 24 sata, pa olakšava napredak projekta i rano uklanjanje oplate.
• Razvoj i primjena funkcionalnih komponenti (bazen)
Godine 2021. Casas InHaus, španjolska tvrtka za montažne kuće, projektirala je bazen s konzolnom konstrukcijom dužine 12 metara. Najizazovnije je bilo povećanje duljine konzole. Korištenje UHPC-a smanjuje težinu za 70% u usporedbi s tradicionalnim betonskim konstrukcijama, tako da je debljina elemenata smanjena i ima veću arhitektonsku vrijednost. Ovaj slučaj ilustrira da mala težina UHPC struktura ne samo da može smanjiti troškove, već i pružiti dodatnu vrijednost kroz estetske i umjetničke efekte, omogućujući kupcima odabir rješenja koja se ne mogu postići s drugim materijalima.
• Primjene solarnih plutajućih konstrukcija
U 2022. UHPC komponente će se koristiti u plutajućim solarnim postrojenjima. Ovo je prvi put u svijetu da se UHPC materijali koriste za rješavanje problema koji se javljaju u offshore fotonaponskim projektima. Patentirani dizajn štiti UHPC pontonsku platformu od udara valova dok služi kao ukrućenje kako bi se smanjio broj vezova kako bi se postigao cilj smanjenja troškova. Ovo rješenje trenutno je dostupno na tržištu. Dizajn je korišten u najvećem umjetnom jezeru u Europskoj uniji, a instalacija je najveća plutajuća solarna elektrana na brani u Europskoj uniji.
Korištenje UHPC-a je konkurentnije od drugih materijala jer i izdržljivost i lakoća pružaju konkurentsku prednost u ovoj primjeni. Trajnost je važna zbog habanja zbog mokrih uvjeta i valova.
Lakoća rješenja ogleda se u sljedećim aspektima:
Prosječna gustoća pontona manja je od 1. Ako je ploča pontona tanja, težina je manja, pa se gustoća može zadržati ispod 1 smanjenjem debljine ploče pontona, čime se štedi veća težina i smanjuju troškovi. To čini UHPC pontone značajno konkurentnima tradicionalnim betonskim rješenjima.
Lagani elementi zahtijevaju smanjeni gaz za plutanje i stoga smanjene hidrodinamičke sile, što štedi mjesta za privez i troškove povezivanja.
Troškovi transporta i rada mogu se značajno smanjiti, pri čemu se u ovom slučaju troškovi transporta prepolovljuju u usporedbi s tradicionalnim rješenjima.
• Plutajuće strukture trafostanica
Trajnost, lakoća, vatrootpornost i fleksibilnost glavne su prednosti plutajuće trafostanice u tvornici Alqueva. Ova podstanica pomoćno je potporno rješenje za gore spomenutu "solarnu plutajuću strukturu", što je čini prvom podstanicom u svijetu koja je dovršena korištenjem UHPC-a. Dimenzija trafostanice je 12,3mx 6,5m, debljina 1,29m, au centru je projektiran kontejner od 22t.
Ove uspješne aplikacije dokazuju da španjolski inženjeri i korisnici sve dublje razumiju mogućnosti UHPC-a.
