UHPC отваря вратата към нови идеи и вълнуващи възможности за редизайн на сгради. Някои изследователски работи за използването на UHPC в предложени хибридни структури са обобщени по-долу.
Използването на UHPC с полимер, подсилен със стъклени влакна (GFRP) е предложена хибридна идея, която е вдъхновила много съвременни изследователи. Elmahdy и др. [85] експериментално проучи иновативен дизайн, използващ UHPC в смесени лъчи. Гредовата част е GFRP куха кутия. Отгоре се използва тънко покритие от UHPC, за да понесе напрежението на натиск.
В долната част се използват стоманени или подсилени с въглеродни влакна полимерни (SFRP/CFRP) листове, за да издържат на напрежението на опън. Тези различни материали са свързани помежду си със срязващи се конектори и епоксидно лепило, за да осигурят адекватно свързване между тях. Изследванията показват, че чрез добавяне на високоефективни материали като UHPC, способността за смесване на лъчи е значително подобрена.
Chen & El-Hacha проучиха друга хибридна греда със същия дизайн на куха кутия от GFRP при статично натоварване на огъване. Изследванията доказват, че UHPC е критичен за постигане на по-голяма здравина с по-леко тегло и по-малки структурни елементи. Освен това Iskander et al. проучиха хибридни UHPC-GFRP кухи профили с SFRP или CFRP пластини, за да анализират причините за повреда при срязващи сили. Изследванията показват, че повредата се дължи отчасти на дизайна на ориентацията на влакната в ъгловите области на този хибриден лъч.
Много изследователи са изучавали друга хибридна идея, комбинираща UHPC с обикновен бетон като строителен или ремонтен материал. Като строителен материал Hakeem и Azad & Hakeem проучват структурното поведение на три различни концепции за еднопосочни просто сковани сглобяеми подови елементи, излети от обикновен бетон, UHPC, направени в различни структурни форми като: (i) Елементи със слой UHPC върху долната равнина на опън, UHPC субстрат и образци на греди от обикновен бетон; (ii) елементи, подсилени със сглобяеми UHPC деформирани пръти. Концепцията за използване на UHPC стикове е въведена от Azad и Hakeem. UHPC стоманени пръти бяха поставени в хибридната структурна форма преди изливането на обикновен бетон. UHPC пръчките бяха термично втвърдени при 900 C в продължение на 48 часа, за да се ускори втвърдяването и развитието на якостта. Краен хибриден образец, подсилен с два UHPC пръта 50 × 50 mm; (iii) хибридна куха единица с UHPC слоеве, отлети върху горната и долната повърхност.
Пукнатини от умора са наблюдавани в много ортотропни стоманени палубни мостове по целия свят, например: Северн Бридж в Англия, Синтал Бридж в Германия, Уестгейт Бридж в Австралия, Леверкузен в Германия Морибаши. Много изследователи са изучавали този проблем с умората, за да подобрят представянето си.
Едно от най-добре очакваните решения за борба с тази умора е използването на UHPC наслагване като настилка на мостовата настилка вместо необработена настилка. Беше изследвана реакцията на умора на UHPC облицовка, използваща ортотропна стоманена настилка. Проучванията показват, че UHPC покритията могат значително да намалят величината на напрежението отстрани на палубата. Освен това беше проучено поведението на напречно огъване на композитната настилка от стомана-UHPC при моменти на огъване. Изследванията са установили, че UHPC покритията имат значително влияние върху крайната носеща способност на палубите.
Бетон от следващо поколение (UHPC) предлага удивителни нива на качество, каквито не сте си представяли досега. След обстоен преглед на темата бяха направени следните изводи:
1. Ясно е, че повечето изследователи подчертават, че механичните и екологичните свойства на UHPC надхвърлят всички очаквания, създавайки потенциал за по-широки приложения в строителството.
2. Механичните свойства на новото поколение бетон са много по-добри от тези на конвенционалния бетон. Тези несравними стойности са функция на съотношението вода към свързващо вещество, ултрафин прах, оптимизирано опаковане на частици, метод на втвърдяване и микроструктурно подобрение.
3. С помощта на тази технология могат да бъдат изградени конструкции, които са по-леки, по-големи или имат по-дълги разстояния, отколкото обикновено се проектират. Неговата изключителна обработваемост позволява изливането на нов бетон в неправилни или много издължени форми, за да се създадат структури с естетичен външен вид или изключителен завършек.
4. Въпреки това, използването на UHPC в строителството е ограничено, тъй като не е търговски осъществимо да се замени конвенционалния бетон в повечето приложения поради следните причини:
а. Икономически фактор, изразяващ се в високата цена и липсата на някои от съставните му материали. Например стоманените влакна може да струват повече от другите матрични материали взети заедно.
b. Някои технически аспекти, като ограничени спецификации на дизайна и сложни техники за производство и втвърдяване.
° С. Отрицателно въздействие на производството на цимент върху околната среда, тъй като количеството цимент, необходимо за производството на UHPC, е приблизително два пъти по-голямо от това на традиционния бетон.
5. Една от препоръките за насърчаване на UHPC в строителството е да се проучат алтернативни материали, които да заменят скъпите композитни материали на UHPC. Препоръчва се вместо портландцимент и силициев диоксид да се използват отпадъчни материали с желиращи свойства, които имат следните предимства:
а. Намалете разходите за производство на бетон,
b. Направете бетона по-щадящ околната среда чрез намаляване на отпадъците и газовите емисии при производството на цимент,
° С. Подобрете еднородността и плътността на бетона за по-добра здравина и издръжливост.
