Što je UHPC?
UH u UHPC je skraćenica fraze (Ultra-High), koja se odnosi na najvišu razinu
Riječ P (Performance) znači izvedba i učinkovitost
C je kratica za Beton
UHPC se odnosi na "beton ultra visokih performansi"
Koliko je jak UHPC?
Budući da je UHPC beton ultravisokih performansi, kolika može biti njegova izvedba? Sudeći prema glavnim tlačnim svojstvima betona, tlačna čvrstoća običnog betona je oko 15Mpa-30Mpa, dok je tlačna čvrstoća sirovog željeza, koje je vrlo tvrdo u našem svakodnevnom životu, općenito 200Mpa. Rečeno je da UHPC ima najveću tlačnu čvrstoću, ali može doseći sliku od 810Mpa. Može se reći da je obični beton "pet ološa" ispred UHPC-a.
"Visoko" ultravisokog betona (UHPC) nije samo jedna sposobnost kompresije.
"Tri vrhunca" UHPC-a
"Beton ultra visokih performansi" uglavnom je poznat po svoja "tri vrhunca": visoka čvrstoća, visoka izdržljivost i visoka obradivost.
"velika snaga"
Kao što je gore spomenuto, maksimalna tlačna čvrstoća UHPC-a može doseći 810Mpa. Budući da je razina procesa u svakoj zemlji prilično različita, UHPC također zahtijeva minimalnu tlačnu čvrstoću veću od 150 Mpa, čvrstoću na smicanje veću od 25 Mpa, te visoku toplinsku izolaciju i visoku vodootpornost, finu teksturu, koja u osnovi može izolirati sve štetne medijima. Može se reći da je to bijeli stup od žada koji drži nebo, ljubičasta zlatna greda koja podupire more, a samostalno nosi nebo.
"Visoka izdržljivost"
Tradicionalni beton neizbježno ima mnogo praznina. U slučaju visokih ili niskih temperatura, stalne kiše ili jakog sunca, razmaci će se dodatno povećati i vijek trajanja će se skratiti. Sam UHPC u osnovi nema praznina. Čak i ako su male praznine uzrokovane vanjskim silama, UHPC također ima čudesnu sposobnost samoiscjeljivanja.
UHPC je prvi put korišten u izgradnji mostova kako bi se smanjila vlastita težina konstrukcije i poboljšao životni vijek i trajnost konstrukcije. Vijek trajanja može doseći više od 100 godina.
"Visoka obradivost"
Za razliku od tradicionalnog betona, koji je "debeo, glomazan, debeo i težak", UHPC se oslanja na svoja jaka fizička svojstva kako bi strukturu učinio iznimno laganom i ima snažnu vizualnu estetiku. S njegovim izvrsnim performansama, dizajneri mogu ostvariti svoju divlju maštu.
UHPC ima visoku gustoću, visoku površinsku obradu, finu teksturu i topao osjećaj poput žada. Obični beton je potpuno hrapav ispred UHPC-a. I ne samo to, ultra-niska poroznost također čini manje vjerojatnim da će UHPC biti kontaminiran, čineći čišćenje i održavanje lakšim.
Zašto je UHPC tako moćan?
Tradicionalni beton se uglavnom priprema od cementa, dodataka, pijeska i šljunka, vode i drugih sastojaka u određenom omjeru. Nakon miješanja i određenog stvrdnjavanja nastaje kompozitni materijal na bazi cementa koji se uglavnom sastoji od agregata (pijeska i šljunka) i cementne kaše. Međutim, fizikalna i mehanička svojstva tradicionalnih betonskih agregata i cementne kaše prilično su različita, koja su uglavnom ograničena sljedeća tri aspekta:
Prvo, zbog toplinskog širenja i skupljanja vode u cementnoj kaši na visokim ili niskim temperaturama, prirodno će se pojaviti praznine između agregata i cementne kaše.
Drugo, tvrdoća agregata koji se uglavnom sastoje od pijeska i šljunka nije visoka i veliki volumen će dodatno povećati pukotine pod utjecajem vanjske sile. Općenito govoreći, što je veći volumen agregata, veće su i pukotine.
Treće, proces miješanja tradicionalnog betona je grub, tako da potporni agregati u cementnoj kaši nisu ravnomjerno raspoređeni, a poroznost je relativno visoka, što uvelike smanjuje tlačnu sposobnost betona.
To tradicionalni beton čini vrlo krhkim, s slabom tlačnom otpornošću i niskom izdržljivošću. Otpornost na pritisak je samo 20Mpa-30Mpa.
• Kako bismo poboljšali učinkovitost betona, uglavnom polazimo od sljedeće tri točke:
1. Smanjite sadržaj vlage u betonu što je više moguće.
2. Potražite manje i tvrđe materijale kao agregate.
3. Smanjite poroznost i učinite distribuciju agregata, medija itd. ravnomjernijom.
"Sredstvo za redukciju vode smanjuje sadržaj vlage"
"Ultrafini puder poboljšava gustoću"
U 1970-ima, Danci su znatno poboljšali čvrstoću betona dodavanjem sredstava za smanjenje vode i ultra-finih prahova u beton. Dodaci za smanjenje vode značajno smanjuju sadržaj vlage u betonu. Izuzetno fini prah dodaje se sastojcima betona kao dodatak. Kroz dovoljno miješanje, može učinkovito smanjiti praznine između agregata, minimizirati kvalitetu miješanog zraka i poboljšati gustoću materijala.
Beton tretiran gore navedenom metodom naziva se HPC (beton visoke čvrstoće). Teoretski, tlačna otpornost HPC-a može doseći čvrstoću od 120 MPA (može izdržati 120 tona sile po kvadratnom metru).
"Sredstvo za redukciju vode smanjuje sadržaj vlage"
"Ultrafini puder poboljšava gustoću"
U 1970-ima, Danci su znatno poboljšali čvrstoću betona dodavanjem sredstava za smanjenje vode i ultra-finih prahova u beton. Dodaci za smanjenje vode značajno smanjuju sadržaj vlage u betonu. Izuzetno fini prah dodaje se sastojcima betona kao dodatak. Kroz dovoljno miješanje, može učinkovito smanjiti praznine između agregata, minimizirati kvalitetu miješanog zraka i poboljšati gustoću materijala.
Beton tretiran gore navedenom metodom naziva se HPC (beton visoke čvrstoće). Teoretski, tlačna otpornost HPC-a može doseći čvrstoću od 120 MPA (može izdržati 120 tona sile po kvadratnom metru).
"Čelična vlakna povećavaju snagu"
"Aktivni prah poboljšava fuziju"
Otprilike 1990-ih, aktivni mineralni prahovi kao što je silicij dioksid i mineralni prah korišteni su kao dodaci betonu, ultrafina čelična vlakna korištena su za zamjenu tradicionalnih grubih agregata, a ultrafini aktivni prašci dodani su kako bi se uklonili unutarnji nedostaci materijala. spusti na najnižu. Čelično vlakno ima veću čvrstoću i manji volumen. Aktivni mineralni praškovi kao što je silicij dioksid i mineralni prah mogu kemijski postići viši stupanj stapanja između materijala. Nakon dugotrajnog održavanja u okruženju visoke temperature i visokog tlaka, beton može biti mikroskopski strukturno optimalan. Čak i manje pukotine u materijalu mogu polako same zacijeliti pod djelovanjem aktivnog mineralnog praha.
"Prešanje pod visokim pritiskom"
"Održavanje na visokim temperaturama"
Budući da aktivni mineralni prah igra vodeću ulogu u cijelom procesu, beton se u ovom trenutku naziva RPC (Reactive Poeder Concrete) reaktivni praškasti beton. Ova vrsta betona već može imati ultra-visoka fizikalna svojstva i također se naziva UHPC.
Općenito, RPC (reaktivni praškasti beton) može se podijeliti u dvije razine prema različitim uvjetima njege. Nakon stvrdnjavanja oko 3 dana na 20 stupnjeva -90 stupnjeva, tlačna čvrstoća RPC-a može doseći 200 MPA (sila može podnijeti 200 tona po kvadratnom metru). ), ova vrsta betona se zove PRC200. Ako se RPC formira pomoću visokog tlaka (poroznost UHPC-a je niža pod visokim tlakom) i očvrsne na 250 stupnjeva -400 stupnjeva, tlačna čvrstoća RPC-a može doseći 500MPA-800MPA. Ova vrsta betona naziva se PRC800.
Postoje velike razlike u razini obrtništva i znanosti i tehnologije između zemalja, a također postoje velike razlike u standardima ocjenjivanja UHPC-a između zemalja. Općenito govoreći, beton s tlačnom čvrstoćom većom od 150 MPA može se nazvati betonom ultra visokih performansi (UHPC).
"Relativna ograničenja UHPC-a"
Općenito govoreći, ako UHPC želi postići relativno visoku čvrstoću, kao neophodan uvjet zahtijeva određeno toplinsko stvrdnjavanje na visokim temperaturama i pod visokim pritiskom. S druge strane, čelična vlakna imaju tendenciju nakupljanja tijekom procesa miješanja, što zahtijeva veliku profesionalnu opremu za miješanje. Ove uvjete gradnje je u osnovi teško postići za izlijevanje na licu mjesta. To također dovodi do činjenice da su većina UHPC-a montažni dijelovi koje je potrebno unaprijed pripremiti u tvornici, a cijena će biti vrlo visoka.
Talentirani arhitekt Rudy Ricciot1 jednom je komentirao UHPC (beton ultra visokih performansi): "Ne znamo dokle će nas ovaj materijal odvesti, ali svakako možemo promijeniti svijet zajedno." Doista, moć tehnologije je više poput mosta koji vodi dizajnere u kraljevstvo kreativnosti.
