UHPC otvara vrata novim idejama i uzbudljivim prilikama za redizajn zgrada. Neki istraživački radovi o korištenju UHPC u predloženim hibridnim strukturama sumirani su u nastavku.
Korišćenje UHPC sa polimerom ojačanim staklenim vlaknima (GFRP) je predložena hibridna ideja koja je inspirisala mnoge najsavremenije istraživače. Elmahdy et al. [85] eksperimentalno su proučavali inovativni dizajn koristeći UHPC u mješovitim gredama. Dio grede je GFRP šuplja kutija. Na vrhu, tanak poklopac od UHPC se koristi za podnošenje tlačnog naprezanja.
Na dnu se koriste čelični ili polimerni listovi ojačani karbonskim vlaknima (SFRP/CFRP) kako bi izdržali vlačna naprezanja. Ovi različiti materijali su međusobno povezani spojnicama za smicanje i epoksidnim ljepilom kako bi se osiguralo adekvatno spajanje između njih. Istraživanja pokazuju da se dodavanjem materijala visokih performansi kao što je UHPC, sposobnost miješanja greda značajno poboljšava.
Chen & El-Hacha proučavali su drugu hibridnu gredu sa istim GFRP dizajnom šupljeg kutijastog profila pod statičkim opterećenjem savijanjem. Istraživanja dokazuju da je UHPC ključan za postizanje veće čvrstoće uz manju težinu i manje strukturne elemente. Nadalje, Iskander i dr. proučavali su hibridne UHPC-GFRP šuplje kutije sa SFRP ili CFRP pločastim bazama kako bi analizirali uzroke kvara pod silama smicanja. Istraživanja pokazuju da je kvar dijelom posljedica dizajna orijentacije vlakana u uglovima ove hibridne grede.
Mnogi istraživači su proučavali još jednu hibridnu ideju, kombinujući UHPC sa običnim betonom kao građevinski materijal ili materijal za popravku. Kao građevinski materijal, Hakeem i Azad & Hakeem proučavali su strukturalno ponašanje tri različita koncepta jednosmjernih jednostavno učvršćenih montažnih podnih jedinica izlivenih od običnog betona, UHPC izrađenih u različitim strukturnim oblicima kao što su: (i) Elementi sa slojem UHPC na donjoj zateznoj ravni, UHPC podloga i uzorci greda od običnog betona; (ii) elementi ojačani prefabrikovanim UHPC deformisanim šipkama. Koncept korištenja UHPC štapića uveli su Azad i Hakeem. UHPC čelične šipke su postavljene u hibridni strukturni kalup prije izlivanja običnog betona. UHPC štapovi su termički sušeni na 900 C tokom 48 sati kako bi se ubrzalo očvršćavanje i razvoj čvrstoće. Konačni hibridni primjerak ojačan sa dvije UHPC šipke 50 × 50 mm; (iii) hibridna šuplja jedinica sa UHPC slojevima izlivenim na gornjoj i donjoj površini.
Zamorne pukotine su uočene u mnogim ortotropnim čeličnim palubnim mostovima širom svijeta, na primjer: most Severn u Engleskoj, most Sintal u Njemačkoj, most Westgate u Australiji, Leverkusen u Njemačkoj Moribashi. Mnogi istraživači su proučavali ovaj problem umora kako bi poboljšali svoje performanse.
Jedno od najbolje očekivanih rješenja za borbu protiv ovog zamora je korištenje UHPC sloja kao pločnika mosta umjesto sirovog kolnika. Proučavana je reakcija na zamor UHPC obloge pomoću ortotropne čelične ploče. Studije su pokazale da UHPC obloge mogu značajno smanjiti veličinu naprezanja na palubi. Nadalje, proučavano je ponašanje poprečnog savijanja čelično-UHPC kompozitne ploče pod momentima savijanja. Istraživanja su otkrila da UHPC obloge imaju značajan utjecaj na krajnji kapacitet nosivosti paluba.
Beton nove generacije (UHPC) nudi zapanjujuće nivoe kvaliteta koji nikada ranije nisu zamišljeni. Nakon detaljnog razmatranja teme, došli su do sljedećih zaključaka:
1. Jasno je da većina istraživača naglašava da mehanička i ekološka svojstva UHPC-a prevazilaze sva očekivanja, stvarajući potencijal za širu primjenu u građevinarstvu.
2. Mehanička svojstva betona nove generacije su mnogo bolja od onih kod konvencionalnih betona. Ove neuporedive vrijednosti su funkcija omjera vode i veziva, ultra finog praha, optimiziranog pakiranja čestica, metode očvršćavanja i poboljšanja mikrostrukture.
3. Koristeći ovu tehnologiju, mogu se graditi strukture koje su lakše, veće ili imaju veće raspone nego što se obično projektuje. Njegova izuzetna obradivost omogućava izlivanje novog betona u nepravilnim ili vrlo izduženim oblicima kako bi se stvorile strukture sa estetskim izgledom ili izvanrednom završnom obradom.
4. Međutim, upotreba UHPC u građevinarstvu je ograničena jer nije komercijalno izvodljivo zamijeniti konvencionalni beton u većini primjena iz sljedećih razloga:
a. Ekonomski faktor koji se manifestuje visokim troškovima i nedostatkom nekih od njegovih sastavnih materijala. Na primjer, čelična vlakna mogu koštati više od ostalih matričnih materijala zajedno.
b. Neki tehnički aspekti, kao što su ograničene specifikacije dizajna i složene tehnike proizvodnje i sušenja.
c. Negativan utjecaj proizvodnje cementa na okoliš, jer je količina cementa potrebna za proizvodnju UHPC približno dvostruko veća od tradicionalnog betona.
5. Jedna od preporuka za promovisanje UHPC u građevinarstvu je da se istraže alternativni materijali koji će zameniti skupe kompozitne materijale UHPC. Preporučljivo je koristiti otpadne materijale sa svojstvima želiranja umjesto portland cementa i silicijum dima, koji imaju sljedeće prednosti:
a. Smanjite troškove proizvodnje betona,
b. Učinite beton ekološki prihvatljivijim smanjenjem emisije otpada i plinova u proizvodnji cementa,
c. Poboljšajte ujednačenost i gustinu betona za bolju čvrstoću i izdržljivost.
