Co je UHPC?
UH v UHPC je zkratka fráze (Ultra-High), která odkazuje na nejvyšší úroveň
Slovo P (Performance) znamená výkon a účinnost
C znamená beton
UHPC znamená "Ultra-High Performance Concrete"
Jak silný je UHPC?
Vzhledem k tomu, že UHPC je vysoce výkonný beton, jak vysoký může být jeho výkon? Soudě podle hlavních vlastností betonu v tlaku je pevnost v tlaku běžného betonu asi 15 Mpa-30Mpa, zatímco pevnost v tlaku surového železa, které je v našem každodenním životě velmi těžké, je obecně 200 Mpa. Říká se, že UHPC má nejvyšší pevnost v tlaku, ale může dosáhnout obrazu 810 Mpa. Dá se říci, že obyčejný beton je „pětka zmetek“ před UHPC.
„High“ ultra-vysokého betonu (UHPC) není jen jediná kompresní schopnost.
"Tři vrcholy" UHPC
"Ultra vysoce výkonný beton" je známý především svými "třemi přednostmi": vysokou pevností, vysokou odolností a vysokou zpracovatelností.
"vysoká síla"
Jak bylo uvedeno výše, maximální pevnost v tlaku UHPC může dosáhnout 810 Mpa. Protože úroveň procesu v každé zemi je zcela odlišná, UHPC také vyžaduje minimální pevnost v tlaku více než 150 Mpa, pevnost ve smyku více než 25 Mpa a vysokou tepelnou izolaci a vysokou voděodolnost, jemnou texturu, která v podstatě dokáže izolovat všechny škodlivé látky. média. Dá se říci, že je to bílý nefritový sloup držící oblohu, fialový zlatý paprsek podpírající moře a nezávisle nesoucí oblohu.
"Vysoká odolnost"
Tradiční beton má nevyhnutelně mnoho mezer. V případě vysokých nebo nízkých teplot, trvalého deště nebo ostrého slunečního svitu se mezery dále zvětší a životnost se zkrátí. Samotný UHPC nemá v podstatě žádné mezery. I když jsou nepatrné mezery způsobeny vnějšími silami, UHPC má také zázračnou samoléčebnou schopnost.
UHPC byl poprvé použit při stavbě mostů ke snížení vlastní hmotnosti konstrukce a zlepšení životnosti a odolnosti konstrukce. Životnost může dosáhnout více než 100 let.
"Vysoká zpracovatelnost"
Na rozdíl od tradičního betonu, který je „tlustý, objemný, tlustý a těžký“, UHPC spoléhá na své silné fyzikální vlastnosti, díky nimž je konstrukce extrémně lehká a má silnou vizuální estetiku. Díky svému vynikajícímu výkonu mohou designéři realizovat svou divokou představivost.
UHPC má vysokou hustotu, vysokou povrchovou úpravu, jemnou texturu a hřejivý a nefritový pocit. Obyčejný beton je před UHPC úplně drsný. Nejen to, ultra nízká poréznost také snižuje pravděpodobnost kontaminace UHPC, což usnadňuje čištění a údržbu.
Proč je UHPC tak výkonný?
Tradiční beton se obecně připravuje z cementu, příměsí, písku a štěrku, vody a dalších přísad v určitém poměru. Po smíchání a určitém vytvrzení se vytvoří kompozitní materiál na bázi cementu složený převážně z kameniva (písku a štěrku) a cementové kaše. Fyzikální a mechanické vlastnosti tradičních betonových kameniv a cementové kaše jsou však zcela odlišné, které jsou omezeny především následujícími třemi aspekty:
Za prvé, v důsledku tepelné roztažnosti a smršťování vody v cementové kaši při vysokých nebo nízkých teplotách přirozeně vzniknou mezery mezi kamenivem a cementovou kaší.
Za druhé, tvrdost kameniva složeného převážně z písku a štěrku není vysoká a velký objem dále zvětší trhliny při použití vnější síly. Obecně lze říci, že čím větší objem kameniva, tím větší trhliny.
Za třetí, proces míchání tradičního betonu je hrubý, takže podpůrné kamenivo v cementové kaši není rovnoměrně rozmístěno a pórovitost je relativně vysoká, což značně snižuje tlakovou kapacitu betonu.
Díky tomu je tradiční beton vysoce křehký, se špatnou odolností v tlaku a nízkou životností. Tlaková odolnost je pouze 20 Mpa-30Mpa.
• Abychom zlepšili vlastnosti betonu, vycházíme hlavně z následujících tří bodů:
1. Co nejvíce snižte obsah vlhkosti v betonu.
2. Hledejte menší a tvrdší materiály jako kamenivo.
3. Snížit pórovitost a zajistit rovnoměrnější rozložení kameniva, médií atd.
"Činidlo snižující vodu snižuje obsah vlhkosti"
"Ultra jemný prášek zlepšuje hustotu"
V 70. letech 20. století Dánové výrazně zlepšili pevnost betonu přidáním látek snižujících vodu a ultrajemných prášků do betonu. Vodu redukující přísady výrazně snižují obsah vlhkosti v betonu. Ultrajemný prášek se přidává do betonových přísad jako příměs. Dostatečným promícháním může účinně zmenšit mezery mezi kamenivem, minimalizovat kvalitu míchaného vzduchu a zlepšit hustotu materiálu.
Beton upravený výše uvedeným způsobem se nazývá HPC (vysokopevnostní beton). Teoreticky může odolnost HPC v tlaku dosáhnout pevnosti 120 MPA (odolá 120 tunám síly na metr čtvereční).
"Činidlo snižující vodu snižuje obsah vlhkosti"
"Ultra jemný prášek zlepšuje hustotu"
V 70. letech 20. století Dánové výrazně zlepšili pevnost betonu přidáním látek snižujících vodu a ultrajemných prášků do betonu. Vodu redukující přísady výrazně snižují obsah vlhkosti v betonu. Ultrajemný prášek se přidává do betonových přísad jako příměs. Dostatečným promícháním může účinně zmenšit mezery mezi kamenivem, minimalizovat kvalitu míchaného vzduchu a zlepšit hustotu materiálu.
Beton upravený výše uvedeným způsobem se nazývá HPC (vysokopevnostní beton). Teoreticky může odolnost HPC v tlaku dosáhnout pevnosti 120 MPA (odolá 120 tunám síly na metr čtvereční).
"Ocelové vlákno zvyšuje pevnost"
"Aktivní prášek zlepšuje fúzi"
Přibližně v 90. letech 20. století se jako přísady do betonu používaly aktivní minerální prášky, jako je křemičitý úlet a minerální prášek, ultrajemná ocelová vlákna se používala k nahrazení tradičního hrubého kameniva a k odstranění vnitřních defektů materiálu se přidávaly ultrajemné aktivní prášky. pokles na nejnižší. Ocelové vlákno má vyšší pevnost a menší objem. Aktivní minerální prášky, jako je oxid křemičitý a minerální prášek, mohou chemicky dosáhnout vyššího stupně fúze mezi materiály. Po dlouhodobé údržbě ve vysokoteplotním a vysokotlakém prostředí může být beton mikroskopicky Strukturálně optimální. I drobné praskliny v materiálu se mohou působením aktivního minerálního prášku pomalu samy zacelit.
"Vysokotlaké lisování"
"Vysokoteplotní údržba"
Protože aktivní minerální prášek hraje v celém procesu vedoucí roli, beton se v současné době nazývá reaktivní práškový beton RPC (Reactive Poeder Concrete). Tento druh betonu již může mít ultra-vysoké fyzikální vlastnosti a nazývá se také UHPC.
Obecně lze RPC (reaktivní práškový beton) rozdělit do dvou úrovní podle různých podmínek vytvrzování. Po vytvrzení po dobu asi 3 dnů při 20 stupních -90 stupňů může pevnost RPC v tlaku dosáhnout 200 MPA (síla unese 200 tun na metr čtvereční). ), tento typ betonu se nazývá PRC200. Pokud je RPC vytvořeno pomocí vysokého tlaku (pórovitost UHPC je pod vysokým tlakem nižší) a vytvrzeno při 250 stupních -400 stupňů, může pevnost RPC v tlaku dosáhnout 500 MPA-800 MPA. Tento typ betonu se nazývá PRC800.
Mezi zeměmi jsou velké rozdíly v úrovni řemesla a vědy a techniky a také existují velké rozdíly ve standardech hodnocení UHPC mezi zeměmi. Obecně lze říci, že beton s pevností v tlaku přesahující 150 MPA lze nazvat ultravysokohodnotným betonem (UHPC).
„Relativní omezení UHPC“
Obecně řečeno, pokud chce UHPC dosáhnout relativně vysoké pevnosti, vyžaduje jako nezbytnou podmínku určité vysokoteplotní a vysokotlaké tepelné vytvrzování. Na druhé straně ocelová vlákna mají tendenci se během procesu míchání aglomerovat, což vyžaduje profesionální míchací zařízení ve velkém měřítku. Tyto stavební podmínky jsou v zásadě obtížně dosažitelné pro lití na místě. To také vede k tomu, že většina UHPC jsou prefabrikáty, které je třeba připravit předem v továrně a náklady budou velmi vysoké.
Talentovaný architekt Rudy Ricciot1 se jednou k UHPC (Ultra High-Performance Concrete) vyjádřil takto: "Nevíme, jak daleko nás tento materiál zavede, ale určitě můžeme společně změnit svět." Síla technologie je spíše jako most, který vede designéry do království kreativity.
