Какво е UHPC?
UH в UHPC е съкращението на фразата (Ultra-High), която се отнася до най-високото ниво
Думата P (Performance) означава ефективност и ефикасност
C означава Бетон
UHPC се отнася до "бетон с ултрависока ефективност"
Колко силен е UHPC?
Тъй като UHPC е бетон със свръхвисока ефективност, колко висока може да бъде неговата производителност? Съдейки по основните свойства на натиск на бетона, якостта на натиск на обикновения бетон е около 15Mpa-30Mpa, докато якостта на натиск на чугуна, който е много твърд в нашето ежедневие, обикновено е 200Mpa. Твърди се, че UHPC има най-високата якост на натиск, но може да достигне 810Mpa картина. Може да се каже, че обикновеният бетон е "петицата измет" пред UHPC.
„Високото“ ниво на свръхвисокия бетон (UHPC) не е само една способност за компресия.
"Трите върха" на UHPC
„Бетонът с ултра висока производителност“ е известен главно със своите „три височини“: висока якост, висока издръжливост и висока обработваемост.
"висока якост"
Както бе споменато по-горе, максималната якост на натиск на UHPC може да достигне 810Mpa. Тъй като нивото на процеса във всяка страна е доста различно, UHPC също изисква минимална якост на натиск над 150 Mpa, якост на срязване над 25 Mpa и висока топлоизолация и висока водоустойчивост, фина текстура, която може основно да изолира всички вредни медии. Може да се каже, че това е стълб от бял нефрит, който държи небето, лилав златен лъч, поддържащ морето и независимо носещ небето.
"Висока издръжливост"
Традиционният бетон неизбежно има много пропуски. В случай на високи или ниски температури, продължителен дъжд или ярко слънце, празнините ще бъдат допълнително увеличени и експлоатационният живот ще бъде съкратен. Самият UHPC по същество няма пропуски. Дори ако леки пропуски са причинени от външни сили, UHPC също има чудотворна способност за самолечение.
UHPC е използван за първи път в строителството на мостове, за да се намали собственото тегло на конструкцията и да се подобри експлоатационният живот и издръжливостта на конструкцията. Срокът на експлоатация може да достигне повече от 100 години.
"Висока работоспособност"
За разлика от традиционния бетон, който е „дебел, обемист, дебел и тежък“, UHPC разчита на силните си физически свойства, за да направи конструкцията изключително лека и има силна визуална естетика. С отличното си представяне, дизайнерите могат да реализират буйното си въображение.
UHPC има висока плътност, високо покритие на повърхността, фина текстура и усещане за топлина и нефрит. Обикновеният бетон е напълно груб пред UHPC. Не само това, ултра-ниската порьозност също прави UHPC по-малко вероятно да бъде замърсен, което прави почистването и поддръжката по-лесни.
Защо UHPC е толкова мощен?
Традиционният бетон обикновено се приготвя от цимент, добавки, пясък и чакъл, вода и други съставки в определено съотношение. След смесване и известно втвърдяване се образува композитен материал на циментова основа, съставен главно от агрегат (пясък и чакъл) и циментова суспензия. Въпреки това, физичните и механичните свойства на традиционните бетонови агрегати и циментовата суспензия са доста различни, които са ограничени главно от следните три аспекта:
Първо, поради термичното разширение и свиване на водата в циментовата суспензия при високи или ниски температури, естествено ще се появят празнини между инертния материал и циментовата суспензия.
Второ, твърдостта на инертните материали, съставени главно от пясък и чакъл, не е висока и големият обем допълнително ще увеличи пукнатините при използване на външна сила. Най-общо казано, колкото по-голям е обемът на инертния материал, толкова по-големи са пукнатините.
Трето, процесът на смесване на традиционния бетон е груб, така че поддържащите агрегати в циментовата суспензия не са равномерно разпределени и порьозността е сравнително висока, което значително намалява капацитета за натиск на бетона.
Това прави традиционния бетон много крехък, със слаба устойчивост на натиск и ниска издръжливост. Устойчивостта на налягане е само 20Mpa-30Mpa.
• За да подобрим характеристиките на бетона, ние започваме основно от следните три точки:
1. Намалете съдържанието на влага в бетона, доколкото е възможно.
2. Търсете по-малки и твърди материали като агрегати.
3. Намалете порьозността и направете разпределението на агрегатите, средата и т.н. по-равномерно.
"Водоредуциращият агент намалява съдържанието на влага"
„Ултра фината пудра подобрява плътността“
През 70-те години на миналия век датчаните значително подобриха якостта на бетона, като добавиха водоредуциращи агенти и ултра фини прахове към бетона. Водонамаляващите добавки значително намаляват съдържанието на влага в бетона. Ултра фин прах се добавя към съставките на бетона като добавка. Чрез достатъчно смесване може ефективно да намали празнините между агрегатите, да сведе до минимум качеството на смесения въздух и да подобри плътността на материала.
Бетонът, третиран по горния метод, се нарича HPC (бетон с висока якост). Теоретично устойчивостта на натиск на HPC може да достигне сила от 120MPA (може да издържи 120 тона сила на квадратен метър).
"Водоредуциращият агент намалява съдържанието на влага"
„Ултра фината пудра подобрява плътността“
През 70-те години на миналия век датчаните значително подобриха якостта на бетона, като добавиха водоредуциращи агенти и ултра фини прахове към бетона. Водонамаляващите добавки значително намаляват съдържанието на влага в бетона. Ултра фин прах се добавя към съставките на бетона като добавка. Чрез достатъчно смесване може ефективно да намали празнините между агрегатите, да сведе до минимум качеството на смесения въздух и да подобри плътността на материала.
Бетонът, третиран по горния метод, се нарича HPC (бетон с висока якост). Теоретично устойчивостта на натиск на HPC може да достигне сила от 120MPA (може да издържи 120 тона сила на квадратен метър).
„Стоманените влакна увеличават здравината“
„Активният прах подобрява сливането“
Около 90-те години на миналия век активни минерални прахове като силициев двуокис и минерален прах бяха използвани като добавки за бетон. Използваха се ултрафини стоманени влакна, за да заменят традиционните едри агрегати, и бяха добавени ултрафини активни прахове, за да се елиминират вътрешните дефекти на материала. паднете до най-ниското. Стоманените влакна имат по-висока якост и по-малък обем. Активните минерални прахове като силициев диоксид и минерален прах могат химически да постигнат по-висока степен на сливане между материалите. След дълготрайна поддръжка в среда с висока температура и високо налягане, бетонът може да бъде микроскопично структурно оптимален. Дори малки пукнатини в материала могат бавно да се заздравят под действието на активен минерален прах.
"Леене под високо налягане"
"Поддръжка при висока температура"
Тъй като активният минерален прах играе водеща роля в целия процес, бетонът в този момент се нарича RPC (Reactive Poeder Concrete) реактивен прахообразен бетон. Този вид бетон вече може да има свръхвисоки физични свойства и се нарича още UHPC.
Като цяло, RPC (реактивен прахов бетон) може да бъде разделен на две нива според различните условия на втвърдяване. След втвърдяване за около 3 дни при 20 градуса -90 градуса, якостта на натиск на RPC може да достигне 200 MPA (силата може да понесе 200 тона на квадратен метър). ), този тип бетон се нарича PRC200. Ако RPC се формира с помощта на високо налягане (порьозността на UHPC е по-ниска при високо налягане) и се втвърдява при 250 градуса -400 градуса, якостта на натиск на RPC може да достигне 500MPA-800MPA. Този тип бетон се нарича PRC800.
Съществуват големи разлики в нивото на майсторство и наука и технологии между страните, както и големи разлики в стандартите за оценка на UHPC между страните. Най-общо казано, бетон с якост на натиск над 150 MPA може да се нарече ултрависокопроизводителен бетон (UHPC).
„Относителните ограничения на UHPC“
Най-общо казано, ако UHPC иска да постигне относително висока якост, това изисква определено термично втвърдяване при висока температура и високо налягане като необходимо условие. От друга страна, стоманените влакна са склонни да се агломерират по време на процеса на смесване, което изисква широкомащабно професионално оборудване за смесване. Тези строителни условия са по принцип трудни за постигане при изливане на място. Това също води до факта, че повечето UHPC са сглобяеми части, които трябва да бъдат подготвени предварително във фабриката, а цената ще бъде много висока.
Талантливият архитект Rudy Ricciot1 веднъж коментира UHPC (Ultra High-Performance Concrete): „Не знаем докъде ще ни отведе този материал, но със сигурност можем да променим света заедно.“ Наистина, Силата на технологиите е по-скоро като мост, водещ дизайнерите към царството на творчеството.
