UHPC obre la porta a noves idees i oportunitats emocionants per redissenyar edificis. A continuació es resumeixen alguns treballs de recerca sobre la utilització d'UHPC en estructures híbrides proposades.
L'ús d'UHPC amb polímer reforçat amb fibra de vidre (GFRP) és una idea híbrida proposada que ha inspirat molts investigadors d'última generació. Elmahdy et al. [85] va estudiar experimentalment un disseny innovador utilitzant UHPC en bigues mixtes. La part del feix és una caixa buida de GFRP. A la part superior, s'utilitza una fina coberta d'UHPC per suportar l'esforç de compressió.
A la part inferior, s'utilitzen làmines d'acer o de polímer reforçat amb fibra de carboni (SFRP/CFRP) per suportar les tensions de tracció. Aquests diferents materials estan connectats entre si amb connectors de cisalla i cola epoxi per proporcionar una unió adequada entre ells. La investigació mostra que afegint materials d'alt rendiment com UHPC, la capacitat de barrejar bigues es millora significativament.
Chen & El-Hacha van estudiar un altre feix híbrid amb el mateix disseny de secció de caixa buida GFRP sota càrrega de flexió estàtica. La investigació demostra que l'UHPC és fonamental per aconseguir una major resistència amb un pes més lleuger i elements estructurals més petits. A més, Iskander et al. va estudiar seccions de caixa buida híbrida UHPC-GFRP amb bases de plaques SFRP o CFRP per analitzar les causes de fallada sota forces de tall. La investigació mostra que la fallada es deu en part al disseny d'orientació de la fibra a les regions cantoneres d'aquest feix híbrid.
Molts investigadors han estudiat una altra idea híbrida, combinant UHPC amb formigó normal com a material de construcció o reparació. Com a material de construcció, Hakeem i Azad & Hakeem van estudiar el comportament estructural de tres conceptes diferents d'unitats de sòl prefabricat unidireccional simplement arriostrades foses de formigó normal, UHPC fet en diferents formes estructurals com ara: (i) Elements amb una capa de UHPC. al pla de tensió inferior, substrat UHPC i mostres de biga de formigó normal; (ii) elements reforçats amb barres deformades UHPC prefabricades. Azad i Hakeem van introduir el concepte d'utilitzar pals UHPC. Les barres d'acer UHPC es van col·locar al motlle estructural híbrid abans d'abocar formigó normal. Les varetes UHPC es van curar tèrmicament a 900 C durant 48 h per accelerar la curació i el desenvolupament de la força. Espècimen híbrid final reforçat amb dues varetes UHPC de 50 × 50 mm; (iii) unitat buida híbrida amb capes UHPC colades a les superfícies superior i inferior.
S'han observat esquerdes de fatiga en molts ponts de coberta d'acer ortotròpic d'arreu del món, per exemple: Severn Bridge a Anglaterra, Sintal Bridge a Alemanya, Westgate Bridge a Austràlia, Leverkusen a Alemanya Moribashi. Molts investigadors han estudiat aquest problema de fatiga per millorar el seu rendiment.
Una de les solucions més esperades per combatre aquesta fatiga és utilitzar la superposició UHPC com a paviment de la coberta del pont en lloc del paviment cru. Es va estudiar la resposta a la fatiga del revestiment UHPC mitjançant una coberta d'acer ortotròpica. Els estudis han demostrat que els revestiments UHPC poden reduir significativament la magnitud de les tensions de la coberta. A més, es va estudiar el comportament de flexió transversal de la coberta composta d'acer-UHPC sota moments de flexió. La investigació ha descobert que les cobertes UHPC tenen un impacte considerable en la capacitat de càrrega final de les cobertes.
El formigó de nova generació (UHPC) ofereix nivells de qualitat sorprenents mai imaginats abans. Després d'una revisió exhaustiva del tema, s'han extret les següents conclusions:
1. És evident que la majoria dels investigadors subratllen que les propietats mecàniques i ambientals de l'UHPC superen totes les expectatives, creant el potencial d'aplicacions més àmplies en la construcció.
2. Les propietats mecàniques de la nova generació de formigó són molt millors que les del formigó convencional. Aquests valors incomparables són una funció de la relació aigua-aglutinant, pols ultrafina, embalatge de partícules optimitzat, mètode de curat i millora microestructural.
3. Amb aquesta tecnologia es poden construir estructures més lleugeres, més grans o amb llums més llargues de les que es dissenyen habitualment. La seva excepcional treballabilitat permet abocar formigó nou en formes irregulars o molt allargades per crear estructures amb un aspecte estètic o un acabat extraordinari.
4. Tanmateix, l'ús d'UHPC a la construcció és limitat perquè no és comercialment viable substituir el formigó convencional en la majoria d'aplicacions pels motius següents:
a. Un factor econòmic que es manifesta per l'elevat cost i la manca de disponibilitat d'alguns dels seus materials constitutius. Per exemple, les fibres d'acer poden costar més que altres materials de matriu combinats.
b. Alguns aspectes tècnics, com ara especificacions de disseny limitades i tècniques complexes de fabricació i curat.
c. Impacte negatiu de la producció de ciment sobre el medi ambient, ja que la quantitat de ciment necessària per a la producció d'UHPC és aproximadament el doble de la del formigó tradicional.
5. Una de les recomanacions per promoure l'UHPC a la construcció és explorar materials alternatius per substituir els costosos materials compostos d'UHPC. Es recomana utilitzar materials de rebuig amb propietats gelificants en lloc del ciment Portland i el fum de sílice, que tenen els següents avantatges:
a. Reduir els costos de producció de formigó,
b. Fer que el formigó sigui més respectuós amb el medi ambient mitjançant la reducció de residus i emissions de gasos en la producció de ciment,
c. Millorar la uniformitat i la densitat del formigó per a una millor resistència i durabilitat.
