Què és UHPC?
UH en UHPC és l'abreviatura de la frase (Ultra-High), que fa referència al nivell més alt
La paraula P (Rendiment) significa rendiment i eficàcia
C significa Concrete
UHPC es refereix a "formigó d'ultra alt rendiment"
Què tan fort és UHPC?
Com que UHPC és formigó d'alt rendiment, fins a quin punt pot ser el seu rendiment? A jutjar per les principals propietats de compressió del formigó, la resistència a la compressió del formigó normal és d'uns 15Mpa-30Mpa, mentre que la resistència a la compressió del ferro brut, que és molt dura a la nostra vida diària, és generalment de 200Mpa. Es diu que UHPC té la resistència a la compressió més alta, però pot arribar a la imatge de 810Mpa. Es pot dir que el formigó normal és el "cinc escoria" davant de l'UHPC.
El "alt" del formigó ultra alt (UHPC) no és només una capacitat de compressió única.
Els "Tres màxims" de la UHPC
El "formigó d'ultra alt rendiment" és conegut principalment pels seus "tres alts": alta resistència, alta durabilitat i alta treballabilitat.
"alta força"
Com s'ha esmentat anteriorment, la resistència a la compressió màxima d'UHPC pot arribar als 810Mpa. Com que el nivell de procés de cada país és força diferent, UHPC també requereix una resistència a la compressió mínima de més de 150 Mpa, una resistència a tall de més de 25 Mpa i un alt aïllament tèrmic i una textura fina impermeable, que bàsicament pot aïllar tots els nocius. mitjans de comunicació. Es pot dir que és un pilar de jade blanc que sosté el cel, un feix daurat morat que suporta el mar i que porta el cel de manera independent.
"Alta durabilitat"
El formigó tradicional té inevitablement molts buits. En el cas de temperatures altes o baixes, pluja contínua o sol brillant, els buits s'ampliaran encara més i s'escurçarà la vida útil. El mateix UHPC no té cap llacunes. Fins i tot si els lleugers buits són causats per forces externes, UHPC també té una capacitat d'autocuració miraculosa.
UHPC es va utilitzar per primera vegada en la construcció de ponts per reduir el pes mort de l'estructura i millorar la vida útil i la durabilitat de l'estructura. La vida útil pot arribar als 100 anys.
"Alta treballabilitat"
A diferència del formigó tradicional, que és "gruix, voluminós, gruixut i pesat", UHPC es basa en les seves fortes propietats físiques per fer que l'estructura sigui extremadament lleugera i tingui una forta estètica visual. Amb el seu excel·lent rendiment, els dissenyadors poden realitzar la seva imaginació salvatge.
UHPC té una alta densitat, un acabat superficial elevat, una textura fina i una sensació càlida i semblant al jade. El formigó normal és completament rugós davant de l'UHPC. No només això, la porositat ultra baixa també fa que l'UHPC sigui menys probable que es contamini, facilitant la neteja i el manteniment.
Per què és tan potent UHPC?
El formigó tradicional es prepara generalment a partir de ciment, additius, sorra i grava, aigua i altres ingredients en una determinada proporció. Després de la barreja i un cert curat, es forma un material compost a base de ciment compost principalment per àrids (sorra i grava) i purins de ciment. No obstant això, les propietats físiques i mecàniques dels àrids tradicionals de formigó i els purins de ciment són força diferents, que estan restringides principalment pels tres aspectes següents:
En primer lloc, a causa de l'expansió tèrmica i la contracció de l'aigua del purí de ciment a altes o baixes temperatures, es produiran espais naturals entre l'àrid i el purí de ciment.
En segon lloc, la duresa dels àrids composts principalment per sorra i grava no és alta i el gran volum augmentarà encara més les esquerdes amb l'ús de la força externa. En termes generals, com més gran és el volum de l'àrid, més grans són les esquerdes.
En tercer lloc, el procés de barreja del formigó tradicional és dur, de manera que els agregats de suport a la purina de ciment no es distribueixen uniformement i la porositat és relativament alta, la qual cosa redueix molt la capacitat de compressió del formigó.
Això fa que el formigó tradicional sigui molt fràgil, amb poca resistència a la compressió i poca durabilitat. La resistència a la pressió és de només 20Mpa-30Mpa.
• Per millorar el rendiment del formigó, partim principalment dels tres punts següents:
1. Reduir el contingut d'humitat del formigó tant com sigui possible.
2. Busca materials més petits i durs com a àrids.
3. Reduir la porositat i uniformitzar la distribució d'àrids, medis, etc.
"L'agent reductor d'aigua redueix el contingut d'humitat"
"La pols ultrafina millora la densitat"
A la dècada de 1970, els danesos van millorar molt la resistència del formigó afegint agents reductors d'aigua i pols ultrafines al formigó. Els additius reductors d'aigua redueixen significativament el contingut d'humitat del formigó. S'afegeix pols ultrafina als ingredients del formigó com a additiu. Mitjançant una barreja suficient, pot reduir eficaçment els buits entre els agregats, minimitzar la qualitat de l'aire barrejat i millorar la densitat del material.
El formigó tractat pel mètode anterior s'anomena HPC (formigó d'alta resistència). Teòricament, la resistència a la compressió de HPC pot arribar a una força de 120MPA (pot suportar 120 tones de força per metre quadrat).
"L'agent reductor d'aigua redueix el contingut d'humitat"
"La pols ultrafina millora la densitat"
A la dècada de 1970, els danesos van millorar molt la resistència del formigó afegint agents reductors d'aigua i pols ultrafines al formigó. Els additius reductors d'aigua redueixen significativament el contingut d'humitat del formigó. S'afegeix pols ultrafina als ingredients del formigó com a additiu. Mitjançant una barreja suficient, pot reduir eficaçment els buits entre els agregats, minimitzar la qualitat de l'aire barrejat i millorar la densitat del material.
El formigó tractat pel mètode anterior s'anomena HPC (formigó d'alta resistència). Teòricament, la resistència a la compressió de HPC pot arribar a una força de 120MPA (pot suportar 120 tones de força per metre quadrat).
"La fibra d'acer augmenta la força"
"La pols activa millora la fusió"
Al voltant de la dècada de 1990, s'utilitzaven pols minerals actives com el fum de sílice i la pols mineral com a additius de formigó, les fibres d'acer ultrafines es van utilitzar per substituir els àrids gruixuts tradicionals i es van afegir pols actives ultrafines per eliminar els defectes interns del material. baixar al més baix. La fibra d'acer té major resistència i menor volum. Les pols minerals actives, com ara el fum de sílice i la pols mineral, poden aconseguir químicament un major grau de fusió entre materials. Després d'un manteniment a llarg termini en un entorn d'alta temperatura i alta pressió, el formigó pot ser microscòpicament estructuralment òptim. Fins i tot esquerdes menors en el material es poden curar lentament sota l'acció de la pols mineral activa.
"Emmotllament d'alta pressió"
"Manteniment a alta temperatura"
Com que la pols mineral activa té un paper protagonista en tot el procés, el formigó en aquest moment s'anomena formigó en pols reactiu RPC (Reactive Poeder Concrete). Aquest tipus de formigó ja pot tenir propietats físiques molt elevades i també s'anomena UHPC.
En general, RPC (formigó en pols reactiu) es pot dividir en dos nivells segons diferents condicions de curat. Després de curar durant uns 3 dies a 20 graus -90 graus, la resistència a la compressió de RPC pot arribar als 200 MPA (la força pot suportar 200 tones per metre quadrat). ), aquest tipus de formigó s'anomena PRC200. Si es forma RPC amb alta pressió (la porositat de l'UHPC és menor a alta pressió) i es cura a 250 graus -400 graus, la resistència a la compressió de l'RPC pot arribar als 500MPA-800MPA. Aquest tipus de formigó s'anomena PRC800.
Hi ha grans diferències en el nivell d'artesania i ciència i tecnologia entre països, i també hi ha grans diferències en els estàndards d'avaluació de UHPC entre països. En termes generals, el formigó amb una resistència a la compressió superior a 150 MPA es pot anomenar formigó d'ultra alt rendiment (UHPC).
"Les limitacions relatives de l'UHPC"
En termes generals, si UHPC vol aconseguir una resistència relativament alta, requereix un cert curat tèrmic a alta temperatura i alta pressió com a condició necessària. D'altra banda, les fibres d'acer tendeixen a aglomerar-se durant el procés de mescla, la qual cosa requereix un equip de mescla professional a gran escala. Aquestes condicions de construcció són bàsicament difícils d'aconseguir per a l'abocament in situ. Això també porta al fet que la majoria dels UHPC són peces prefabricades que s'han de preparar amb antelació a la fàbrica i el cost serà molt elevat.
El talentós arquitecte Rudy Ricciot1 va comentar una vegada sobre UHPC (Formigó d'ultra alt rendiment): "No sabem fins on ens portarà aquest material, però sens dubte podem canviar el món junts". De fet, el poder de la tecnologia s'assembla més a un pont, que porta els dissenyadors al regne de la creativitat.
