Vad är UHPC?
UH i UHPC är förkortningen av frasen (Ultra-High), som syftar på den högsta nivån
Ordet P (Prestanda) betyder prestanda och effektivitet
C står för Betong
UHPC hänvisar till "Ultra-High Performance Concrete"
Hur stark är UHPC?
Eftersom UHPC är ultrahögpresterande betong, hur hög kan dess prestanda vara? Att döma av betongens huvudsakliga tryckegenskaper är tryckhållfastheten för vanlig betong cirka 15Mpa-30Mpa, medan tryckhållfastheten för tackjärn, som är mycket svår i våra dagliga liv, i allmänhet är 200Mpa. Det sägs att UHPC har den högsta tryckhållfastheten men kan nå 810Mpa bild. Man kan säga att vanlig betong är "femavskummet" framför UHPC.
Den "höga" av ultrahög betong (UHPC) är inte bara en enda kompressionsförmåga.
UHPC:s "Tre toppar".
"Ultra högpresterande betong" är främst känd för sina "tre toppar": hög hållfasthet, hög hållbarhet och hög bearbetbarhet.
"hög styrka"
Som nämnts ovan kan den maximala tryckhållfastheten för UHPC nå 810Mpa. Eftersom processnivån i varje land är ganska olika kräver UHPC också en minsta tryckhållfasthet på mer än 150 Mpa, en skjuvhållfasthet på mer än 25 Mpa, och hög värmeisolering och hög vattentät, fin textur, vilket i princip kan isolera alla skadliga media. Man kan säga att det är en vit jadepelare som håller upp himlen, en lila gyllene stråle som stöder havet och självständigt bär himlen.
"Hög hållbarhet"
Traditionell betong har oundvikligen många luckor. Vid höga eller låga temperaturer, kontinuerligt regn eller starkt solsken kommer luckorna att förstoras ytterligare och livslängden förkortas. UHPC själv har i princip inga luckor. Även om små luckor orsakas av yttre krafter har UHPC också en mirakulös självläkande förmåga.
UHPC användes först vid brokonstruktion för att minska konstruktionens egenvikt och förbättra konstruktionens livslängd och hållbarhet. Livslängden kan nå mer än 100 år.
"Hög arbetsbarhet"
Till skillnad från traditionell betong, som är "tjock, skrymmande, tjock och tung", förlitar sig UHPC på sina starka fysiska egenskaper för att göra strukturen extremt lätt och har en stark visuell estetik. Med dess utmärkta prestanda kan designers förverkliga sin vilda fantasi.
UHPC har hög densitet, en hög ytfinish, en fin textur och en varm och jadeliknande känsla. Vanlig betong är helt grov framför UHPC. Inte bara det, den ultralåga porositeten gör också att UHPC är mindre benäget att förorenas, vilket gör rengöring och underhåll enklare.
Varför är UHPC så kraftfullt?
Traditionell betong framställs vanligtvis av cement, tillsatser, sand och grus, vatten och andra ingredienser i en viss proportion. Efter blandning och viss härdning bildas ett cementbaserat kompositmaterial som huvudsakligen består av ballast (sand och grus) och cementslam. De fysiska och mekaniska egenskaperna hos traditionella betongaggregat och cementslam är dock ganska olika, vilka huvudsakligen begränsas av följande tre aspekter:
För det första, på grund av den termiska expansionen och sammandragningen av vattnet i cementuppslamningen vid höga eller låga temperaturer, kommer det naturligt att uppstå luckor mellan ballasten och cementuppslamningen.
För det andra är hårdheten hos aggregaten som huvudsakligen består av sand och grus inte hög och den stora volymen kommer att ytterligare förstora sprickorna under användning av yttre kraft. Generellt sett gäller att ju större volym ballasten är, desto större blir sprickorna.
För det tredje är blandningsprocessen för traditionell betong grov, så de stödjande aggregaten i cementuppslamningen är inte jämnt fördelade och porositeten är relativt hög, vilket kraftigt minskar betongens tryckkapacitet.
Detta gör traditionell betong mycket spröd, med dålig tryckmotstånd och låg hållbarhet. Tryckmotståndet är bara 20Mpa-30Mpa.
• För att förbättra betongens prestanda utgår vi huvudsakligen från följande tre punkter:
1. Minska fukthalten i betong så mycket som möjligt.
2. Leta efter mindre och hårdare material som ballast.
3. Minska porositeten och göra fördelningen av aggregat, media etc. mer enhetlig.
"Vattenreducerande medel minskar fukthalten"
"Ultrafint pulver förbättrar densiteten"
På 1970-talet förbättrade danskarna betongens hållfasthet avsevärt genom att tillsätta vattenreducerande medel och ultrafina pulver i betongen. Vattenreducerande tillsatser minskar fukthalten i betong avsevärt. Ultrafint pulver tillsätts till betongingredienserna som en blandning. Genom tillräcklig blandning kan det effektivt minska mellanrummen mellan aggregaten, minimera kvaliteten på den blandade luften och förbättra materialets densitet.
Betongen som behandlas med ovanstående metod kallas HPC (höghållfast betong). Teoretiskt sett kan HPC:s tryckmotstånd nå en styrka på 120MPA (tål 120 ton kraft per kvadratmeter).
"Vattenreducerande medel minskar fukthalten"
"Ultrafint pulver förbättrar densiteten"
På 1970-talet förbättrade danskarna betongens hållfasthet avsevärt genom att tillsätta vattenreducerande medel och ultrafina pulver i betongen. Vattenreducerande tillsatser minskar fukthalten i betong avsevärt. Ultrafint pulver tillsätts till betongingredienserna som en blandning. Genom tillräcklig blandning kan det effektivt minska mellanrummen mellan aggregaten, minimera kvaliteten på den blandade luften och förbättra materialets densitet.
Betongen som behandlas med ovanstående metod kallas HPC (höghållfast betong). Teoretiskt sett kan HPC:s tryckmotstånd nå en styrka på 120MPA (tål 120 ton kraft per kvadratmeter).
"Stålfiber ökar styrkan"
"Aktivt pulver förbättrar fusion"
Runt 1990-talet användes aktiva mineralpulver som kiseldioxidrök och mineralpulver som betongtillsatser. ultrafina stålfibrer användes för att ersätta traditionella grova ballastmaterial, och ultrafina aktiva pulver tillsattes för att eliminera materialets inre defekter. sjunka till lägsta. Stålfiber har högre styrka och mindre volym. Aktiva mineralpulver som kiseldioxidrök och mineralpulver kan kemiskt uppnå en högre grad av sammansmältning mellan material. Efter långvarigt underhåll i en högtemperatur- och högtrycksmiljö kan betongen vara mikroskopiskt Strukturellt optimal. Även mindre sprickor i materialet kan sakta läka sig själva under inverkan av aktivt mineralpulver.
"Högtrycksgjutning"
"Högtemperaturunderhåll"
Eftersom det aktiva mineralpulvret spelar en ledande roll i hela processen, kallas betongen vid denna tidpunkt RPC (Reactive Poeder Concrete) reaktiv pulverbetong. Denna typ av betong kan redan ha ultrahöga fysikaliska egenskaper och kallas även UHPC.
Generellt kan RPC (reaktiv pulverbetong) delas in i två nivåer enligt olika härdningsförhållanden. Efter härdning i cirka 3 dagar vid 20 grader -90 grader kan tryckhållfastheten för RPC nå 200 MPA (kraften kan bära 200 ton per kvadratmeter). ), kallas denna typ av betong PRC200. Om RPC bildas med högt tryck (porositeten för UHPC är lägre under högt tryck) och härdas vid 250 grader -400 grader, kan tryckhållfastheten för RPC nå 500MPA-800MPA. Denna typ av betong kallas PRC800.
Det finns stora skillnader i nivån på hantverk och vetenskap och teknik mellan länder, och det finns också stora skillnader i utvärderingsstandarder för UHPC mellan länder. Generellt sett kan betong med en tryckhållfasthet överstigande 150 MPA kallas ultrahögpresterande betong (UHPC).
"UHPCs relativa begränsningar"
Generellt sett, om UHPC vill uppnå relativt hög hållfasthet, kräver det viss termisk härdning vid hög temperatur och högt tryck som ett nödvändigt villkor. Å andra sidan tenderar stålfibrer att agglomerera under blandningsprocessen, vilket kräver storskalig professionell blandningsutrustning. Dessa konstruktionsförhållanden är i grunden svåra att uppnå för gjutning på plats. Detta leder också till att de flesta UHPC är prefabricerade delar som måste förberedas i förväg i fabriken, och kostnaden blir mycket hög.
Den begåvade arkitekten Rudy Ricciot1 kommenterade en gång om UHPC (Ultra High-Performance Concrete), "Vi vet inte hur långt det här materialet kommer att ta oss, men vi kan säkert förändra världen tillsammans." Faktum är att teknikens kraft är mer som en bro, som leder designers till kreativitetens rike.
