UHPC-d peetakse üheks kõige uuenduslikumaks tsemendipõhiseks insenermaterjaliks 20. sajandil. Praegu on aktiivse UHPC arendusega riigid Prantsusmaa, Šveits, Taani, Hiina, Jaapan ja Ameerika Ühendriigid. Need riigid on pühendunud seotud tehnoloogiate ja ühiste struktuuride, näiteks üksikute hoonete, sillatekkide ja nende ühisühenduste ning sildade arengusuundade uurimisele. Konstruktsioonid ja restaureerimine, rõdude, trepikodade ehitus ja palju muud.
• Jalakäijate silla ja sillateki rakendused
Hispaanias on ka erinevat tüüpi institutsioone, mis edendavad selle valdkonna rakendamist. Tegelikult pärineb UHPC esimene rakendus Hispaanias 2003. aastast Madridi Reina Sofia muuseumi komposiitstruktuuri projektis. Ductal®-AF-i kasutatakse 16 m kõrguse ja 32 cm läbimõõduga konstruktsiooni valamiseks. Kahjuks on selle projekti kohta vähe teavet, mis on ka rahvusvaheliselt UHPC jaoks verstapostiks.
Teine UHPC rakendus Hispaanias tuli kümme aastat hiljem, 2013. aastal, kui Vahemere-äärses Alicante linnas valmis jalakäijate sild üle Oveja kuristiku. 43 m laiuse ja 3 m laiusega konstruktsioonist sai maailma esimene sõrestikust jalakäijate sild, mis ehitati ainult UHPC-ga. UHPC segu kasutab kohapeal saadaolevaid materjale ja selle keskmine survetugevus pärast õhuga kõvenemist on 150 mpa.
Kuna Valencia on avatud linn, pakuti välja ehitusplaan ja lõplik projekt realiseeriti.
Struktuur pälvis Hispaania tsiviilehituse assotsiatsiooni ACHE 2013. aasta tsiviilehituse auhinna, samuti 2019. aasta ACI arhitektuuriauhinna tunnustamaks projekti disainerite silmapaistvat panust tööstusesse. Nüüd, peaaegu 10 aastat hiljem, ei vaja konstruktsioon enam hooldust ja on vaatamata XS1-taseme keskkonnale ideaalses seisukorras.
Selle eduka kogemuse järel ehitati 2014. aastal veel kaks jalakäijate silda. Üks asub Valencias Puçolis V-21 kiirteel ja teine on 2016. aastal ehitatud Guadassuari jalakäijate sild.
Jalgsilla konstruktsiooni ulatus on 30-33 m, mis võimaldab saavutada tööstuslikuma, kokkupandava lahenduse, mis võimaldab saavutada minimaalseid hoolduskulusid võrreldes muude võimalustega.
Kõigi nende jalgsildade tekid on 35 mm paksused tugevdamata UHPC paneelid, mis on valmistatud UHPC ja konksu otsaga teraskiudude segust. Alates 2016. aastast on seda lahendust kasutatud paljudes erinevat tüüpi projektides tehniliste põrandakatetena mõõtudes kuni 2×3 m.
2021. aastal paigaldati Sollanasse Hispaania neljas UHPC jalakäijate sild, mille sildevahe on 15,4 m. Enne 2022. aasta lõppu võetakse Valencia lähedal kasutusele teine jalakäijate sild, mille sildevahe on 35 m.
• Ujuvkonstruktsioonide kasutamine avamere rantšodes
2015. aastal tuvastas kohalik UHPC teadus- ja arendusagentuur, et vesiviljelussektoris on püsiv probleem: Galicias on 3337 ujuvfarmi, mida kasutatakse rannakarpide korjamiseks ja nende eluiga ületab harva 10-15 aastat. Seetõttu otsustasid nad kujundada UHPC taladele sarnase ujuvkonstruktsiooni. UHPC tala struktuur suudab säilitada sama kaalu, struktuur on lainete mõjuga paremini kohanemisvõimeline ja parem vastupidavus. Seetõttu tekkisid UHPC valmistatud ujuvkonstruktsioonid. 2016. aasta oktoobris paigaldas meeskond AZTI jaoks esimese 365 ㎡ ujuvparve prototüübi Cantabrici merre. Sellest sai maailma esimene UHPC ujuvkonstruktsioon ja selle materjali esimene rakendus vesiviljeluses.
Äristrateegia seisukohast võib sellise toote turule toomise idee tunduda hullumeelne, kuna UHPC ujuvfarmidel on neli selget takistust:
Kaluritel on omased kontseptuaalsed tõkked: nad ei usu betooni, sest näevad sadamas palju korrosiooni;
Transporditakistused: UHPC toodete tootmistehas asub Galiciast 1,000km kaugusel, kus traditsioonilist ujuvparvede toorainet (eukalüptipuitu) leidub külluses, mis tähendab, et uue lahenduse kasutamine on topeltraskustega;
Hinnabarjäär: UHPC lahendused on 25% kallimad kui traditsioonilised lahendused;
Teadmiste barjäär: UHPC uurimis- ja arendusasutused on täiustatud materjalide, kuid mitte mereandide kasvatamise eksperdid.
Vaatamata arvukatele ülaltoodud takistustele on üks oluline fakt, mis võimaldab teadus- ja arendusasutustel ja praktikutel turule tulla: kliendid on ujuvparvede hooldajad ja nad teavad täpselt, kui palju raha nad igal aastal puitkonstruktsioonide kaitseks ja parandamiseks kulutavad. Seetõttu tuuakse välja UHPC ujuvkonstruktsioonide eelis hoolduskulude vähendamisel, muutes nende turuletuleku loogilisemaks. Praegu kasutatakse Galicias, Valencias, Aadria meres, Põhjameres ja Läänemeres üle 20,000 ruutmeetri UHPC ujuvparvekonstruktsioone.
Esimese UHPC-parve ülevaatuse olek 5 aastat pärast paigaldamist (2016-2021). Vaatamata sellele, et see kuulub XS3 keskkonnaklassi ja talub kuni 1,2 m lainet, püsib konstruktsioon heas seisukorras, ilma korrosioonijälgedeta. UHPC ujuvparved taluvad kuni 3,7 m lainet. Võttes näiteks Galicias Baiona jõe suudmealal ujuva parve, on see endiselt ideaalses seisukorras.
• Maanteesildade ehituslikud rakendused
2018. aastal valmis Hispaania esimene UHPC maanteesild. Projektiga lõpetati põhiliselt maanteesilla teki paigaldamine 7-meetrise sildega (2007. aastal sai sild kahjustatud Vernissa jõe voolu tõttu).
Skeem koosneb kolmest kahesuunalisest UHPC kokkupandavast elemendist (paksus 40 cm), et taluda tulevasi suure vooluga üleujutusi ja parandada vastupidavust.
2019. aastal sai veoauto löögi Alciras asuvale sildale (eelmisest 50 kilomeetri kaugusel), mis hävitas selle kaks algset topelt-T-tala. Töövõtja projekteeris uued UHPC talad, et uute kokkupõrgete korral ei saaks talad kahjustada. Uued UHPC topelt-T-talad on eelpingestatud ja valmistatud tehases samade mõõtudega kui kahjustamata tavalised betoontalad.
• Ehituskonstruktsioonide remondirakendused
2020. aastal, pärast koroonaviirushaiguse (COVID-2019) põhjustatud ülemaailmset sulgemist, pakuvad UHPC materjalid erinevaid rakendusstsenaariume. 2021. aastal kasutas Hispaania ettevõte neljakorruselise ajaloolise hoone taastamiseks UHPC-d. 1900. aastal ehitatud hoone nõudis suurendatud maksimaalseid projektkoormusi ja pidi vastama minimaalsetele põrandakõrguse nõuetele. Kõrgusprobleemide tõttu ei lubatud tüüpilisi betoon- või teraspõrandaid paigaldada. Lisaks, arvestades selle muinsuskaitsealuse hoone erilisi konserveerimisnõudeid, tuli osa puitpõrandaid integreerida uute põrandatena.
Nendel põhjustel taastati hoone UHPC materjale kasutades. Lahendus minimeeris põrandakatte massi ruutmeetri kohta, vältides ajaloolise hoone ülekoormamist. UHPC tagab 40% jõudluse 24 tunni pärast, seega hõlbustab see projekti edenemist ja raketise varajast eemaldamist.
• Funktsionaalsete komponentide väljatöötamine ja rakendamine (bassein)
2021. aastal projekteeris Hispaania paneelmajade ettevõte Casas InHaus 12 m pikkuse konsoolkonstruktsiooniga basseini. Konsooli pikkuse suurendamine oli kõige keerulisem. UHPC kasutamine vähendab massi 70% võrreldes traditsiooniliste betoonkonstruktsioonidega, mistõttu elementide paksus väheneb ja sellel on suurem arhitektuurne väärtus. See juhtum illustreerib, et UHPC-struktuuride kerge kaal ei vähenda mitte ainult kulusid, vaid annab esteetiliste ja kunstiliste efektide kaudu ka lisaväärtust, võimaldades klientidel valida lahendusi, mida teiste materjalidega pole võimalik saavutada.
• Päikese ujuvkonstruktsioonide rakendused
2022. aastal hakatakse UHPC komponente kasutama ujuvates päikesejaamades. See on esimene kord maailmas, kui UHPC materjale kasutatakse avamere fotogalvaaniliste projektide probleemide lahendamiseks. Patenteeritud disain kaitseb UHPC pontooniplatvormi lainete mõju eest, toimides samal ajal jäigastina, et minimeerida sildumiste arvu, et saavutada kulude vähendamise eesmärk. See lahendus on praegu turul saadaval. Disain on kasutusel Euroopa Liidu suurimas tehisjärves ning rajatis on suurim tammis ujuv päikeseelektrijaam Euroopa Liidus.
UHPC kasutamine on teiste materjalidega võrreldes konkurentsivõimelisem, kuna nii vastupidavus kui kergus annavad selles rakenduses konkurentsieelise. Vastupidavus on oluline märgadest tingimustest ja lainetest tingitud kulumise tõttu.
Lahenduse kergus kajastub järgmistes aspektides:
Pontooni keskmine tihedus on alla 1. Kui pontooniplaat on õhem, on kaal väiksem, mistõttu saab pontooniplaadi paksust vähendades hoida tihedust alla 1, säästes seeläbi rohkem kaalu ja vähendades kulusid. See muudab UHPC pontoonid traditsiooniliste betoonlahendustega oluliselt konkurentsivõimeliseks.
Kergekaalulised elemendid vajavad hõljumiseks väiksemat süvist ja seega väiksemaid hüdrodünaamilisi jõude, mis säästab sildumispunkte ja ühenduskulusid.
Transpordi- ja tegevuskulusid saab oluliselt vähendada, vähendades sel juhul transpordikulusid traditsiooniliste lahendustega võrreldes poole võrra.
• Ujuvate alajaamade ehituslikud rakendused
Vastupidavus, kergus, tulekindlus ja paindlikkus on Alqueva tehase ujuvalajaama peamised eelised. See alajaam on ülalmainitud "päikese ujuvstruktuuri" tugilahendus, mis teeb sellest maailmas esimese UHPC-ga valminud alajaama. Alajaama suurus on 12,3mx 6,5m, paksus 1,29m, keskele on projekteeritud 22t konteiner.
Need edukad rakendused tõestavad, et Hispaania inseneridel ja kasutajatel on UHPC võimalustest üha sügavam arusaam.
