Mis on UHPC?
UH on UHPC-s lühend fraasist (Ultra-High), mis viitab kõrgeimale tasemele
Sõna P (Performance) tähendab jõudlust ja tõhusust
C tähistab Betooni
UHPC viitab "ülikõrge jõudlusega betoonile"
Kui tugev on UHPC?
Kuna UHPC on ülikõrge jõudlusega betoon, siis kui kõrge võib selle jõudlus olla? Betooni peamiste surveomaduste järgi otsustades on tavalise betooni survetugevus umbes 15 Mpa-30Mpa, samas kui malmi survetugevus, mis on meie igapäevaelus väga raske, on üldiselt 200 Mpa. Väidetavalt on UHPC-l suurim survetugevus, kuid see võib ulatuda 810 Mpa pildini. Võib öelda, et tavaline betoon on UHPC ees "viis saast".
Ülikõrge betooni (UHPC) "kõrge" ei ole ainult üks kokkusurumisvõime.
UHPC "kolm kõrgpunkti".
"Ülikõrge jõudlusega betoon" on peamiselt tuntud oma "kolme kõrgeima taseme" poolest: kõrge tugevus, kõrge vastupidavus ja kõrge töödeldavus.
"suur tugevus"
Nagu eespool mainitud, võib UHPC maksimaalne survetugevus ulatuda 810 Mpa-ni. Kuna iga riigi protsessitase on üsna erinev, nõuab UHPC ka minimaalset survetugevust üle 150 Mpa, nihketugevust üle 25 Mpa ning kõrget soojusisolatsiooni ja kõrget veekindlat peent tekstuuri, mis suudab põhimõtteliselt isoleerida kõik kahjulikud. meedia. Võib öelda, et tegemist on taevast üleval hoidva valge nefriitsambaga, merd toetava lillaka kuldse talaga, mis kannab iseseisvalt taevast.
"Kõrge vastupidavus"
Traditsioonilisel betoonil on paratamatult palju lünki. Kõrge või madala temperatuuri, pideva vihma või ereda päikesepaiste korral suurenevad vahed veelgi ja kasutusiga lüheneb. UHPC-l endal pole põhimõtteliselt lünki. Isegi kui väikesed tühimikud on põhjustatud välistest jõududest, on UHPC-l ka imeline iseparanemisvõime.
UHPC-d kasutati esmakordselt sillaehituses, et vähendada konstruktsiooni omamassi ning parandada konstruktsiooni kasutusiga ja vastupidavust. Kasutusiga võib ulatuda üle 100 aasta.
"Kõrge töövõime"
Erinevalt traditsioonilisest betoonist, mis on "paks, mahukas, paks ja raske", tugineb UHPC oma tugevatele füüsikalistele omadustele, et muuta konstruktsioon äärmiselt kergeks ja sellel on tugev visuaalne esteetika. Tänu suurepärasele jõudlusele saavad disainerid realiseerida oma metsikut kujutlusvõimet.
UHPC-l on kõrge tihedus, kõrge pinnaviimistlus, peen tekstuur ning soe ja jade-sarnane tunne. Tavaline betoon on UHPC ees täiesti krobeline. Vähe sellest, ülimadal poorsus vähendab ka UHPC saastumist, muutes puhastamise ja hooldamise lihtsamaks.
Miks on UHPC nii võimas?
Traditsioonilist betooni valmistatakse tavaliselt tsemendist, lisanditest, liivast ja kruusast, veest ja muudest koostisosadest teatud vahekorras. Pärast segamist ja teatud kõvenemist moodustub tsemendipõhine komposiitmaterjal, mis koosneb peamiselt täitematerjalist (liiv ja kruus) ja tsemendilobrist. Traditsiooniliste betoonist täitematerjalide ja tsemendipulga füüsikalised ja mehaanilised omadused on aga üsna erinevad, mida piiravad peamiselt järgmised kolm aspekti:
Esiteks, tsemendilobris oleva vee soojuspaisumise ja kokkutõmbumise tõttu kõrgel või madalal temperatuuril tekivad täitematerjali ja tsemendilobri vahele loomulikult tühimikud.
Teiseks ei ole peamiselt liivast ja kruusast koosnevate täitematerjalide kõvadus kõrge ning suur maht suurendab pragusid veelgi välisjõu mõjul. Üldiselt võib öelda, et mida suurem on täitematerjali maht, seda suuremad on praod.
Kolmandaks on traditsioonilise betooni segamisprotsess konarlik, mistõttu tsemendilobris olevad tugiagregaadid ei jaotu ühtlaselt ja poorsus on suhteliselt kõrge, mis vähendab oluliselt betooni survevõimet.
See muudab traditsioonilise betooni väga rabedaks, halva survekindluse ja madala vastupidavusega. Rõhutakistus on ainult 20 MPa-30Mpa.
• Betooni toimivuse parandamiseks lähtume peamiselt järgmisest kolmest punktist:
1. Vähendage betooni niiskust nii palju kui võimalik.
2. Otsige täitematerjalina väiksemaid ja kõvemaid materjale.
3. Vähendada poorsust ja muuta täitematerjalide, söötmete jms jaotus ühtlasemaks.
"Vett vähendav aine vähendab niiskusesisaldust"
"Ülipeen pulber parandab tihedust"
1970. aastatel parandasid taanlased oluliselt betooni tugevust, lisades betoonile vett vähendavaid aineid ja ülipeeneid pulbreid. Veesisaldust vähendavad lisandid vähendavad oluliselt betooni niiskusesisaldust. Betooni koostisainetele lisatakse lisandina ülipeen pulber. Piisava segamise abil saab see tõhusalt vähendada täitematerjalide vahelisi lünki, minimeerida segatud õhu kvaliteeti ja parandada materjali tihedust.
Ülaltoodud meetodiga töödeldud betooni nimetatakse HPC-ks (kõrgtugev betoon). Teoreetiliselt võib HPC survetakistus ulatuda 120 MPA-ni (talub 120 tonni jõudu ruutmeetri kohta).
"Vett vähendav aine vähendab niiskusesisaldust"
"Ülipeen pulber parandab tihedust"
1970. aastatel parandasid taanlased oluliselt betooni tugevust, lisades betoonile vett vähendavaid aineid ja ülipeeneid pulbreid. Veesisaldust vähendavad lisandid vähendavad oluliselt betooni niiskusesisaldust. Betooni koostisainetele lisatakse lisandina ülipeen pulber. Piisava segamise abil saab see tõhusalt vähendada täitematerjalide vahelisi lünki, minimeerida segatud õhu kvaliteeti ja parandada materjali tihedust.
Ülaltoodud meetodiga töödeldud betooni nimetatakse HPC-ks (kõrgtugev betoon). Teoreetiliselt võib HPC survetakistus ulatuda 120 MPA-ni (talub 120 tonni jõudu ruutmeetri kohta).
"Teraskiud suurendab tugevust"
"Aktiivne pulber parandab sulandumist"
Umbes 1990ndatel kasutati betoonilisanditena aktiivseid mineraalpulbreid nagu ränidioksiidi auru ja mineraalpulbrit. Traditsiooniliste jämedate täitematerjalide asemel kasutati ülipeeneid teraskiude ning materjali sisemiste defektide kõrvaldamiseks lisati ülipeeneid aktiivpulbreid. langeda madalaimale. Teraskiul on suurem tugevus ja väiksem maht. Aktiivsed mineraalpulbrid, nagu ränidioksiidi aurud ja mineraalpulber, võivad keemiliselt saavutada materjalide vahel suurema sulamisastme. Pärast pikaajalist hooldust kõrgtemperatuurilises ja kõrgsurvekeskkonnas võib betoon olla mikroskoopiliselt Struktuuriliselt optimaalne. Isegi väiksemad praod materjalis võivad aktiivse mineraalpulbri toimel aeglaselt ise paraneda.
"Kõrgsurvevormimine"
"Hooldus kõrgel temperatuuril"
Kuna aktiivne mineraalpulber mängib kogu protsessis juhtivat rolli, nimetatakse betooni praegu RPC (Reactive Poeder Concrete) reaktiivseks pulberbetooniks. Seda tüüpi betoonil võivad olla juba ülikõrged füüsikalised omadused ja seda nimetatakse ka UHPC-ks.
Üldiselt võib RPC (reaktiivne pulberbetoon) jagada kaheks tasemeks vastavalt erinevatele kõvenemistingimustele. Pärast umbes 3-päevast kõvenemist 20 kraadi -90 kraadi juures võib RPC survetugevus ulatuda 200 MPA-ni (jõud võib taluda 200 tonni ruutmeetri kohta). ), seda tüüpi betooni nimetatakse PRC200. Kui RPC moodustatakse kõrge rõhuga (UHPC poorsus on kõrge rõhu all väiksem) ja kõveneb 250 kraadi -400 kraadi juures, võib RPC survetugevus ulatuda 500 MPA-800 MPA-ni. Seda tüüpi betooni nimetatakse PRC800.
Riikide vahel on suuri erinevusi meisterlikkuse ning teaduse ja tehnoloogia tasemes, samuti on suuri erinevusi UHPC hindamisstandardites riikide vahel. Üldiselt võib betooni, mille survetugevus ületab 150 MPA, nimetada ülikõrge jõudlusega betooniks (UHPC).
"UHPC suhtelised piirangud"
Üldiselt, kui UHPC soovib saavutada suhteliselt suurt tugevust, nõuab see vajaliku tingimusena teatud kõrge temperatuuri ja kõrgsurve termilist kõvenemist. Teisest küljest kipuvad teraskiud segamisprotsessi ajal aglomeerima, mistõttu on vaja suuremahulisi professionaalseid segamisseadmeid. Neid ehitustingimusi on kohapeal valamisel põhimõtteliselt raske saavutada. See toob kaasa ka asjaolu, et enamik UHPC-sid on kokkupandavad osad, mis tuleb tehases eelnevalt ette valmistada ja mille maksumus on väga kõrge.
Andekas arhitekt Rudy Ricciot1 kommenteeris kord UHPC (Ultra High-Performance Concrete) kohta: "Me ei tea, kui kaugele see materjal meid viib, kuid kindlasti saame koos maailma muuta." Tõepoolest, tehnoloogia jõud on pigem sild, mis viib disainerid loovuse kuningriiki.
