Šta je UHPC?
UH u UHPC je skraćenica fraze (Ultra-High), koja se odnosi na najviši nivo
Riječ P (Performanse) znači učinak i efikasnost
C znači Beton
UHPC se odnosi na "beton ultra visokih performansi"
Koliko je jak UHPC?
Pošto je UHPC beton ultra visokih performansi, koliko visoke mogu biti njegove performanse? Sudeći po glavnim tlačnim svojstvima betona, tlačna čvrstoća običnog betona je oko 15Mpa-30Mpa, dok je tlačna čvrstoća sirovog gvožđa, koje je veoma teško u našem svakodnevnom životu, uglavnom 200Mpa. Rečeno je da UHPC ima najveću tlačnu čvrstoću, ali može doseći sliku od 810Mpa. Može se reći da je običan beton "pet ološ" ispred UHPC.
"Visoka" ultravisokog betona (UHPC) nije samo jedna sposobnost kompresije.
"Tri vrhunca" UHPC-a
„Beton ultra visokih performansi“ je uglavnom poznat po „tri vrhunca“: visokoj čvrstoći, velikoj izdržljivosti i visokoj obradivosti.
"visoka snaga"
Kao što je gore spomenuto, maksimalna tlačna čvrstoća UHPC može doseći 810Mpa. Budući da je procesna razina u svakoj zemlji prilično različita, UHPC također zahtijeva minimalnu tlačnu čvrstoću veću od 150 Mpa, otpornost na smicanje veću od 25 Mpa, visoku toplinsku izolaciju i visoku vodootpornu, finu teksturu, koja u osnovi može izolirati sve štetne medija. Može se reći da je to bijeli stup od žada koji drži nebo, ljubičasta zlatna greda koja podupire more i samostalno nosi nebo.
"visoka izdržljivost"
Tradicionalni beton neizbježno ima mnogo praznina. U slučaju visokih ili niskih temperatura, neprekidne kiše ili jakog sunca, praznine će se dodatno povećati i životni vijek će se skratiti. Sam UHPC u osnovi nema praznina. Čak i ako su male praznine uzrokovane vanjskim silama, UHPC također ima čudesnu sposobnost samoizlječenja.
UHPC je prvi put korišten u mostogradnji kako bi se smanjila vlastita težina konstrukcije i poboljšao vijek trajanja 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 snažna fizička svojstva kako bi strukturu učinio izuzetno laganom i ima jaku vizualnu estetiku. Uz odlične performanse, dizajneri mogu ostvariti svoju bujnu maštu.
UHPC ima visoku gustinu, visoku završnu obradu, finu teksturu i topao osećaj nalik na žad. Običan beton je potpuno grub ispred UHPC. I ne samo to, ultra-niska poroznost takođe čini manju vjerovatnoću 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 očvršćavanja, formira se kompozitni materijal na bazi cementa koji se uglavnom sastoji od agregata (pijesak i šljunak) i cementne suspenzije. Međutim, fizička i mehanička svojstva tradicionalnih betonskih agregata i cementne suspenzije su prilično različita, koja su uglavnom ograničena sljedeća tri aspekta:
Prvo, zbog termičkog širenja i kontrakcije vode u cementnoj suspenziji na visokim ili niskim temperaturama, prirodno će se pojaviti praznine između agregata i cementne suspenzije.
Drugo, tvrdoća agregata koji se uglavnom sastoji od pijeska i šljunka nije visoka i velika zapremina će dodatno povećati pukotine pod upotrebom vanjske sile. Uopšteno govoreći, što je veća zapremina agregata, to su veće pukotine.
Treće, proces miješanja tradicionalnog betona je grub, tako da noseći agregati u cementnoj suspenziji nisu ravnomjerno raspoređeni, a poroznost je relativno visoka, što uvelike smanjuje tlačni kapacitet betona.
To čini tradicionalni beton vrlo krhkim, sa slabom otpornošću na pritisak i malom izdržljivošću. Otpor na pritisak je samo 20 Mpa-30Mpa.
• Da bismo poboljšali performanse betona, uglavnom polazimo od sljedeće tri tačke:
1. Smanjite sadržaj vlage u betonu što je više moguće.
2. Potražite manje i tvrđe materijale kao agregate.
3. Smanjiti poroznost i ujednačiti distribuciju agregata, medija itd.
"Sredstvo za redukciju vode smanjuje sadržaj vlage"
"Ultrafini puder poboljšava gustinu"
Sedamdesetih godina 20. stoljeća Danci su uvelike poboljšali čvrstoću betona dodavanjem agensa za smanjenje vode i ultra finih prahova u beton. Dodaci koji redukuju vodu značajno smanjuju sadržaj vlage u betonu. Ultrafini prah se dodaje betonskim sastojcima kao dodatak. Kroz dovoljno miješanja, može efikasno smanjiti praznine između agregata, minimizirati kvalitet miješanog zraka i poboljšati gustinu materijala.
Beton obrađen gore navedenom metodom naziva se HPC (beton visoke čvrstoće). Teoretski, otpornost HPC na pritisak može doseći snagu od 120MPA (može izdržati 120 tona sile po kvadratnom metru).
"Sredstvo za redukciju vode smanjuje sadržaj vlage"
"Ultrafini puder poboljšava gustinu"
Sedamdesetih godina 20. stoljeća Danci su uvelike poboljšali čvrstoću betona dodavanjem agensa za smanjenje vode i ultra finih prahova u beton. Dodaci koji redukuju vodu značajno smanjuju sadržaj vlage u betonu. Ultrafini prah se dodaje betonskim sastojcima kao dodatak. Kroz dovoljno miješanja, može efikasno smanjiti praznine između agregata, minimizirati kvalitet miješanog zraka i poboljšati gustinu materijala.
Beton obrađen gore navedenom metodom naziva se HPC (beton visoke čvrstoće). Teoretski, otpornost HPC na pritisak može doseći snagu od 120MPA (može izdržati 120 tona sile po kvadratnom metru).
"Čelična vlakna povećavaju snagu"
"Aktivni puder poboljšava fuziju"
Oko 1990-ih, aktivni mineralni praškovi kao što su silicijum dioksid i mineralni prah korišteni su kao dodaci betonu. Ultrafina čelična vlakna su korištena za zamjenu tradicionalnih grubih agregata, a dodani su ultrafini aktivni praškovi kako bi se eliminisali unutrašnji nedostaci materijala. pada na najniže. Čelična vlakna imaju veću čvrstoću i manji volumen. Aktivni mineralni prahovi kao što su silicijum dioksid i mineralni prah mogu hemijski postići viši stepen fuzije između materijala. Nakon dugotrajnog održavanja u okruženju visoke temperature i visokog pritiska, beton može biti mikroskopski Strukturno optimalan. Čak i manje pukotine na materijalu mogu se polako zacijeliti pod djelovanjem aktivnog mineralnog praha.
"Prelivanje pod visokim pritiskom"
"Održavanje na visokim temperaturama"
Budući da aktivni mineralni prah igra vodeću ulogu u cjelokupnom procesu, beton se u ovom trenutku naziva RPC (Reactive Poeder Concrete) reaktivni praškasti beton. Ova vrsta betona već može imati ultra-visoka fizička svojstva i naziva se i UHPC.
Generalno, RPC (reaktivni praškasti beton) može se podijeliti na dva nivoa prema različitim uvjetima očvršćavanja. Nakon očvršćavanja oko 3 dana na 20 stepeni -90 stepena, tlačna čvrstoća RPC može doseći 200 MPA (sila može podnijeti 200 tona po kvadratnom metru). ), ova vrsta betona se zove PRC200. Ako se RPC formira pod visokim pritiskom (poroznost UHPC je niža pod visokim pritiskom) i očvrsne na 250 stepeni -400 stepeni, tlačna čvrstoća RPC može dostići 500MPA-800MPA. Ova vrsta betona se zove PRC800.
Postoje velike razlike u nivou zanatstva i nauke i tehnologije između zemalja, a postoje i velike razlike u standardima evaluacije UHPC između zemalja. Uopšteno govoreći, beton čija tlačna čvrstoća prelazi 150 MPA može se nazvati betonom ultra visokih performansi (UHPC).
"Relativna ograničenja UHPC-a"
Uopšteno govoreći, ako UHPC želi postići relativno visoku čvrstoću, zahtijeva određenu termičku polimerizaciju na visokim temperaturama i visokim pritiskom kao neophodan uslov. S druge strane, čelična vlakna imaju tendenciju da se aglomeriraju tokom procesa miješanja, što zahtijeva veliku profesionalnu opremu za miješanje. Ove građevinske uslove je u osnovi teško postići za izlivanje na licu mesta. 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.
Talentovani arhitekta Rudy Ricciot1 jednom je komentirao UHPC (Ultra High-Performance Concrete): "Ne znamo dokle će nas ovaj materijal odvesti, ali svakako možemo promijeniti svijet zajedno." Zaista, moć tehnologije je više kao most, koji vodi dizajnere u kraljevstvo kreativnosti.
