¿Qué es la UHPC?
UH en UHPC es la abreviatura de la frase (Ultra-High), que se refiere al nivel más alto
La palabra P (Performance) significa rendimiento y eficacia.
C significa hormigón
UHPC se refiere a "hormigón de rendimiento ultraalto"
¿Qué tan fuerte es el UHPC?
Dado que el UHPC es un hormigón de rendimiento ultraalto, ¿qué tan alto puede ser su rendimiento? A juzgar por las principales propiedades de compresión del hormigón, la resistencia a la compresión del hormigón ordinario es de aproximadamente 15 Mpa-30Mpa, mientras que la resistencia a la compresión del arrabio, que es muy duro en nuestra vida diaria, es generalmente de 200 Mpa. Se dice que el UHPC tiene la mayor resistencia a la compresión, pero puede alcanzar una imagen de 810 MPa. Se puede decir que el hormigón ordinario es la "cinco escoria" frente al UHPC.
El "alto" del hormigón ultraalto (UHPC) no es sólo una capacidad de compresión única.
Los "tres máximos" de UHPC
El "hormigón de ultra alto rendimiento" es conocido principalmente por sus "tres máximos": alta resistencia, alta durabilidad y alta trabajabilidad.
"alta resistencia"
Como se mencionó anteriormente, la resistencia a la compresión máxima del UHPC puede alcanzar los 810 MPa. Debido a que el nivel de proceso de cada país es bastante diferente, UHPC también requiere una resistencia a la compresión mínima de más de 150 Mpa, una resistencia al corte de más de 25 Mpa y un alto aislamiento térmico y una textura fina e impermeable, que básicamente puede aislar todos los daños. medios de comunicación. Se puede decir que es un pilar de jade blanco que sostiene el cielo, un rayo dorado púrpura que sostiene el mar y lleva el cielo de forma independiente.
"Alta durabilidad"
El hormigón tradicional inevitablemente tiene muchas lagunas. En caso de temperaturas altas o bajas, lluvia continua o sol brillante, los espacios se ampliarán aún más y la vida útil se acortará. El UHPC en sí básicamente no tiene lagunas. Incluso si las pequeñas brechas son causadas por fuerzas externas, el UHPC también tiene una capacidad milagrosa de autocuración.
El UHPC se utilizó por primera vez en la construcción de puentes para reducir el peso muerto de la estructura y mejorar la vida útil y la durabilidad de la estructura. La vida útil puede alcanzar más de 100 años.
"Alta trabajabilidad"
A diferencia del hormigón tradicional, que es "grueso, voluminoso, espeso y pesado", el UHPC se basa en sus fuertes propiedades físicas para hacer que la estructura sea extremadamente liviana y tenga una fuerte estética visual. Con su excelente rendimiento, los diseñadores pueden hacer realidad su salvaje imaginación.
UHPC tiene alta densidad, un alto acabado superficial, una textura fina y una sensación cálida similar al jade. El hormigón común es completamente rugoso frente al UHPC. No solo eso, la porosidad ultrabaja también hace que el UHPC sea menos propenso a contaminarse, lo que facilita la limpieza y el mantenimiento.
¿Por qué la UHPC es tan poderosa?
El hormigón tradicional generalmente se prepara a partir de cemento, aditivos, arena y grava, agua y otros ingredientes en una determinada proporción. Después de mezclar y curar, se forma un material compuesto a base de cemento compuesto principalmente de agregados (arena y grava) y lechada de cemento. Sin embargo, las propiedades físicas y mecánicas de los agregados de hormigón tradicionales y la lechada de cemento son bastante diferentes y están restringidas principalmente por los tres aspectos siguientes:
Primero, debido a la expansión y contracción térmica del agua en la lechada de cemento a temperaturas altas o bajas, naturalmente se producirán espacios entre el agregado y la lechada de cemento.
En segundo lugar, la dureza de los agregados compuestos principalmente de arena y grava no es alta y el gran volumen agrandará aún más las grietas bajo el uso de fuerza externa. En general, cuanto mayor es el volumen del árido, mayores son las grietas.
En tercer lugar, el proceso de mezclado del hormigón tradicional es irregular, por lo que los agregados de soporte en la lechada de cemento no están distribuidos uniformemente y la porosidad es relativamente alta, lo que reduce en gran medida la capacidad de compresión del hormigón.
Esto hace que el hormigón tradicional sea muy frágil, con poca resistencia a la compresión y baja durabilidad. La resistencia a la presión es de solo 20 Mpa-30Mpa.
• Para mejorar el rendimiento del hormigón partimos principalmente de los siguientes tres puntos:
1. Reducir el contenido de humedad del hormigón tanto como sea posible.
2. Busque materiales más pequeños y duros como agregados.
3. Reducir la porosidad y uniformar la distribución de áridos, medios, etc.
"El agente reductor de agua reduce el contenido de humedad"
"El polvo ultrafino mejora la densidad"
En la década de 1970, los daneses mejoraron enormemente la resistencia del hormigón añadiendo agentes reductores de agua y polvos ultrafinos al hormigón. Los aditivos reductores de agua reducen significativamente el contenido de humedad del hormigón. Se añade polvo ultrafino a los ingredientes del hormigón como mezcla. Mediante una mezcla suficiente, se pueden reducir eficazmente los espacios entre los agregados, minimizar la calidad del aire mezclado y mejorar la densidad del material.
El hormigón tratado mediante el método anterior se denomina HPC (hormigón de alta resistencia). Teóricamente, la resistencia a la compresión del HPC puede alcanzar una fuerza de 120MPA (puede soportar 120 toneladas de fuerza por metro cuadrado).
"El agente reductor de agua reduce el contenido de humedad"
"El polvo ultrafino mejora la densidad"
En la década de 1970, los daneses mejoraron enormemente la resistencia del hormigón añadiendo agentes reductores de agua y polvos ultrafinos al hormigón. Los aditivos reductores de agua reducen significativamente el contenido de humedad del hormigón. Se añade polvo ultrafino a los ingredientes del hormigón como mezcla. Mediante una mezcla suficiente, se pueden reducir eficazmente los espacios entre los agregados, minimizar la calidad del aire mezclado y mejorar la densidad del material.
El hormigón tratado mediante el método anterior se denomina HPC (hormigón de alta resistencia). Teóricamente, la resistencia a la compresión del HPC puede alcanzar una fuerza de 120MPA (puede soportar 120 toneladas de fuerza por metro cuadrado).
"La fibra de acero aumenta la resistencia"
"El polvo activo mejora la fusión"
Alrededor de la década de 1990, se utilizaron polvos minerales activos como el humo de sílice y el polvo mineral como aditivos para el hormigón. Se utilizaron fibras de acero ultrafinas para reemplazar los agregados gruesos tradicionales y se agregaron polvos activos ultrafinos para eliminar los defectos internos del material. bajar al nivel más bajo. La fibra de acero tiene mayor resistencia y menor volumen. Los polvos minerales activos, como el humo de sílice y el polvo mineral, pueden lograr químicamente un mayor grado de fusión entre materiales. Después de un mantenimiento a largo plazo en un entorno de alta temperatura y alta presión, el hormigón puede ser microscópicamente estructuralmente óptimo. Incluso las grietas más pequeñas en el material pueden curarse lentamente por sí solas bajo la acción del polvo mineral activo.
"Moldeo por alta presión"
"Mantenimiento a alta temperatura"
Debido a que el polvo mineral activo juega un papel protagonista en todo el proceso, el hormigón en este momento se denomina hormigón en polvo reactivo RPC (Reactive Poeder Concrete). Este tipo de hormigón ya puede tener propiedades físicas muy elevadas y también se denomina UHPC.
Generalmente, el RPC (hormigón en polvo reactivo) se puede dividir en dos niveles según las diferentes condiciones de curado. Después de curar durante aproximadamente 3 días a 20 grados -90 grados, la resistencia a la compresión del RPC puede alcanzar 200 MPA (la fuerza puede soportar 200 toneladas por metro cuadrado). ), este tipo de hormigón se denomina PRC200. Si el RPC se forma usando alta presión (la porosidad del UHPC es menor bajo alta presión) y se cura a 250 grados -400 grados, la resistencia a la compresión del RPC puede alcanzar 500 MPA-800MPA. Este tipo de hormigón se denomina PRC800.
Existen grandes diferencias en el nivel de artesanía, ciencia y tecnología entre países, y también hay grandes diferencias en los estándares de evaluación de UHPC entre países. En términos generales, el hormigón con una resistencia a la compresión superior a 150 MPA puede denominarse hormigón de ultra alto rendimiento (UHPC).
"Las limitaciones relativas de UHPC"
En términos generales, si UHPC quiere lograr una resistencia relativamente alta, requiere cierto curado térmico a alta temperatura y alta presión como condición necesaria. Por otro lado, las fibras de acero tienden a aglomerarse durante el proceso de mezclado, lo que requiere equipos de mezclado profesionales a gran escala. Estas condiciones de construcción son básicamente difíciles de alcanzar durante el vertido in situ. Esto también lleva al hecho de que la mayoría de los UHPC son piezas prefabricadas que deben prepararse con anticipación en la fábrica y el costo será muy alto.
El talentoso arquitecto Rudy Ricciot1 comentó una vez sobre el UHPC (hormigón de ultra alto rendimiento): "No sabemos hasta dónde nos llevará este material, pero juntos podemos cambiar el mundo". De hecho, el poder de la tecnología es más bien un puente que lleva a los diseñadores al reino de la creatividad.
