UHPC şu anlama gelir Ultra Yüksek Performanslı Beton. Normal beton, çoğu döşeme, kiriş, kolon ve temel için kullanılan standart betondur. Temel fark sadece güç değildir. Daha büyük fark şudur çatlamadan sonra malzemenin nasıl davrandığı, Ayrıca uzun hizmet ömrü boyunca su ve tuzları ne kadar iyi engellediği. UHPC genellikle sıkı üretim kontrolüne ihtiyaç duyar. Normal beton daha affedicidir, daha ucuzdur ve ölçekli olarak tedarik edilmesi daha kolaydır.
Aşağıda, projeniz için doğru malzemeyi seçmenize yardımcı olacak pratik bir karşılaştırma yer almaktadır.
Normal beton nedir?
Normal beton, günlük inşaatlarda kullanılan çimento bazlı ana yapı malzemesidir. Çimento, su, ince agrega, kaba agrega ve gerektiğinde katkı maddeleri kullanır. Basınç dayanımı tasarıma göre değişir, ancak birçok genel kullanım karışımı 20-40 MPa menzil.
Normal beton, harmanlaması kolay, yerleştirmesi kolay ve ayrıca uygun maliyetli olduğu için iyi çalışır. Ayrıca inşaat demiri ile takviye edilmesi de kolaydır. Çoğu yapısal beton sistemi gerilimi bu şekilde ele alır.
Normal betonun yaygın olduğu yerlerde
- konut temelleri̇
- inşaat demiri ile kirişler ve kolonlar
- zemin üzerine döşeme
- kaldırımlar
- istinat duvarları
UHPC nedir?
UHPC gelişmiş bir çimento esaslı kompozittir. Genellikle elyaf takviyeli, Çok düşük bir su-bağlayıcı oranına sahiptir, ayrıca optimize edilmiş parçacık paketlemesi kullanır. FHWA, UHPC'yi aşağıdakileri içeren çimentolu bir kompozit olarak tanımlar w/cm 0,25'in altında, artı yüksek oranda süreksiz dahili elyaf takviyesi. FHWA ayrıca UHPC basınç dayanımının aşağıdaki değerlerin üzerinde olduğunu belirtmektedir 150 MPa, 'nin üzerinde sürekli çatlama sonrası gerilme mukavemetine sahiptir. 5 MPa, sıvı girişini azaltan süreksiz bir gözenek yapısına sahiptir.
ACI 239R-18 de benzer bir kapsam sunmaktadır. UHPC'yi minimum belirtilen basınç dayanımına sahip betonla sınırlar 150 MPa, artı belirtilen dayanıklılık, çekme sünekliği ve tokluk gereksinimleri. ACI, liflerin genellikle bu gereklilikleri karşılamak için dahil edildiğini belirtmektedir. ACI ayrıca yoğun, süreksiz gözenek yapısı nedeniyle çok düşük geçirgenliğin altını çizer.
UHPC genellikle çimento, silis dumanı, ince kuvars kumu, yüksek dereceli su azaltıcılar ve elyaf ile üretilir. ACI, tipik su-bağlayıcı oranlarını aşağıdaki gibi bildirmektedir 0.15-0.25. ACI ayrıca UHPC'nin genellikle aşağıdaki lif içeriklerini kullandığını belirtmektedir Hacim olarak 2% veya daha fazla, Çünkü lifler gerilme sünekliğini artırır.
Fark #1: Karışım tasarımı ve malzemeler
Normal beton kullanımları kaba agrega ana iskelet olarak. Bu, macun içeriğini azaltır ve maliyeti düşürür. Karışım, işlenebilirlik, mukavemet ve dayanıklılık gereksinimlerini karşılayacak şekilde tasarlanmıştır, ancak tipik olarak saha varyasyonları için daha geniş bir toleransa sahiptir.
UHPC genellikle stratejiyi değiştirir. Homojenliği artırmak için genellikle matristeki kaba agregayı azaltır veya ortadan kaldırır. Boşluk alanını azaltmak için ince boyutlar arasında parçacık paketlemesine dayanır. ACI üç temel prensibi özetlemektedir: daha yüksek homojenlik, paketleme yoluyla daha yüksek yoğunluk ve lifler yoluyla daha yüksek süneklik.
FHWA ayrıca UHPC'yi düşük w/cm ve yüksek hacimde elyaf takviyesi ile optimize edilmiş bir gradasyon sistemi olarak tanımlamaktadır.
Sahada pratik sonuç
- Normal beton, standart kontrollere sahip çoğu hazır beton tesisi tarafından teslim edilebilir.
- UHPC genellikle daha sıkı hammadde kontrolü, daha sıkı nem kontrolü ve daha yüksek karıştırma enerjisi gerektirir. ACI, UHPC karışımının farklı olduğunu ve sınırlı su ve az miktarda kaba agrega nedeniyle ekstra enerjiye ihtiyaç duyduğunu belirtmektedir.
Fark #2: Mukavemet ve çatlama davranışı
Normal beton iyi bir basınç dayanımına sahiptir. Çekme dayanımı zayıftır, bu nedenle gerilim altında çatlar. Yapısal tasarımda, inşaat demiri çekme kuvvetlerinin çoğunu taşır. Beton sıkıştırmayı taşır.
UHPC hem basınç dayanımını hem de çatlak sonrası gerilme performansını çok daha yükseğe taşır. FHWA, UHPC basınç dayanımının 150 MPa, 'nin üzerinde sürekli çatlama sonrası gerilme mukavemetine sahiptir. 5 MPa.
ACI ayrıca tipik UHPC formülasyonlarında çekme sünekliğinin yanı sıra tek eksenli gerilim altında gerilme sertleşmesi veya elastik-plastik davranışı da vurgulamaktadır.
Bu pratikte ne anlama geliyor
- Normal beton gerilim altında daha erken çatlar, bu nedenle çatlak kontrolü büyük ölçüde inşaat demiri düzenine, kaplamaya ve detaylandırmaya bağlıdır.
- UHPC çatlamadan sonra gerilme stresini taşıyabilir çünkü lifler çatlakları köprüler. Çatlak genişlikleri dar kalabilir, ayrıca malzeme arızadan önce daha fazla enerji emebilir.
UHPC mühendislik ihtiyacını ortadan kaldırmaz. Mümkün olanı değiştirir. Ayrıca, tasarım yöntemi izin verdiğinde tasarımcıların belirli elemanlarda bazı geleneksel takviyeleri azaltmasına izin verebilir. ACI, çelik liflerin sünekliği artırabileceğini ve ayrıca bazı durumlarda bazı yumuşak çelik takviyelerini ortadan kaldırabileceğini belirtmektedir.
Fark #3: Dayanıklılık ve geçirgenlik
Normal beton dayanıklı olabilir, ancak dayanıklılık su-çimento oranı kontrolüne, kürleme disiplinine, örtü kalınlığına ve maruz kalma sınıfı tasarımına bağlıdır. Çatlaklar genişçe açılırsa, su ve klorürler çeliğe daha hızlı ulaşabilir. Bu da korozyon riskini artırır.
UHPC çok düşük geçirgenliği ile tanınmaktadır. FHWA bunu sıvı girişini azaltan süreksiz gözenek yapısına bağlamaktadır.
ACI ayrıca UHPC'nin yoğun, süreksiz gözenek yapısı nedeniyle çok düşük geçirgenliğe sahip olduğunu belirtmektedir.
Bu iddianın arkasında güçlü test kanıtları da vardır. FHWA'nın UHPC malzeme özellik karakterizasyon çalışmasında Graybeal, aşağıdaki hızlı klorür penetrasyonunu (ASTM C1202) bildirmiştir 50 coulombs Buharla işlenmiş UHPC için, ayrıca olgunlaştıkça işlenmemiş UHPC için zaman içinde çok daha düşük değerler.
Bunun en önemli olduğu yer
- deni̇z bölgeleri̇
- buz çözücü tuza maruz kalma
- kimyasal sıçrama bölgeleri
- yüksek nemli donma-çözülme bölgeleri
- sızıntının yaygın olduğu köprü bağlantıları ve kapatma dökümleri
Fark #4: Üretim, kürleme ve kalite kontrol
Normal beton üretimi standartlaştırılmıştır. Çoğu tesis bunu rutin kalite kontrol ile gerçekleştirebilir. Yerleştirme ve kürleme hala önemlidir, ancak iş akışı tanıdıktır.
UHPC daha sıkı proses kontrolüne ihtiyaç duyar. ACI, UHPC'nin sınırlı su ve az miktarda kaba agrega içerdiğini, bu nedenle karıştırmanın suyu dağıtmak ve düşük iç karıştırma hareketinin üstesinden gelmek için ekstra enerji gerektirdiğini açıklıyor.
UHPC ayrıca birçok projede daha resmi test yollarına sahiptir. ASTM C1856/C1856M, UHPC numune üretimi ve testi için yaygın olarak başvurulan bir uygulamadır. Halka açık bir standart özeti, en az aşağıdaki basınç dayanımına sahip UHPC için geçerli olduğunu belirtmektedir 120 MPa, artı 5 mm'nin altında nominal maksimum agrega boyutu, artı tanımlanmış bir akış aralığı.
Pratik etki
- UHPC güçlü bir harmanlama disiplini gerektirir.
- UHPC, deneme karışımlarının yanı sıra tutarlı kürleme planlarından yararlanır.
- UHPC genellikle karıştırma, yerleştirme ve son işlem için eğitimli ekiplere ihtiyaç duyar.
Fark #5: Maliyet ve değer
Normal beton malzeme maliyetinden kazanır. Yaygın olarak bulunur. Çelik ile güçlendirildiğinde çoğu yapısal ihtiyacı karşılar.
UHPC'nin maliyeti daha yüksektir. ACI, UHPC maliyetinin geleneksel betona kıyasla yüksek olduğunu, bu nedenle kullanımının, faydalı özelliklerinin birçoğunu aynı anda kullanan uygulamalara odaklanması gerektiğini açıkça belirtmektedir.
Dolayısıyla karar nadiren “her yerde UHPC” olur. Karar genellikle “UHPC yaşam döngüsü maliyetinden tasarruf sağladığı yerde” şeklindedir.”
UHPC ne zaman uygun maliyetli olabilir
- ölü yükü azaltan daha ince bölümler
- hizmet ömrünü uzatan dayanıklı kaplamalar
- Sızıntı sorunlarını azaltan kapatma dökümleri
- Korozyon onarımlarının pahalı olduğu elemanlar
- kesinti maliyetinin yüksek olduğu projeler
UHPC'nin mantıklı olduğu yerler, normal betonun mantıklı olduğu yerler
Normal beton çoğu yapı için varsayılan seçimdir. Ekonomiktir. Kanıtlanmıştır. Tedarik edilmesi kolaydır.
UHPC stratejik bir seçimdir. Aynı anda birden fazla avantaja ihtiyaç duyduğunuzda en iyisidir: yüksek mukavemet, yüksek dayanıklılık, sıkı çatlak kontrolü ve uzun hizmet ömrü.
Aşağıdaki durumlarda normal betonu seçin
- yapı standarttır
- inşaat demiri detaylandırması basittir
- maruziyet orta düzeydedir
- tedari̇k zi̇nci̇ri̇nde basi̇tli̇k önemli̇di̇r
- bütçe dar
Şu durumlarda UHPC'yi seçin
- dayanıklılık iş vakasını yönlendirir
- ince elemanlara ihtiyacınız var
- malzeme sisteminden yüksek gerilme performansına ihtiyacınız var
- korozyon riski yüksektir
- kapatma dökümleri veya ek yerleri su geçirmez kalmalıdır
FHWA, ince kaplamalar, kaplamalar, kabuklar ve prekast elemanlar arasındaki saha döküm bağlantıları dahil olmak üzere köprü altyapısı çözümleri için UHPC'yi vurgulamaktadır.
Uzman rehberliği: UHPC projeleri için fiber seçenekleri
UHPC performansı büyük ölçüde liflere dayanır. ACI, süneklik artışının fiberlerden geldiğini ve tipik fiber içeriklerinin Hacim olarak 2% veya daha fazla, Maksimum içerik ise elyaf şekline, en-boy oranına ve işlenebilirlik sınırlarına bağlıdır.
Bu da elyaf seçimini gerçek bir mühendislik kaldıracı haline getirir. Çekme davranışını, çatlak genişliği kontrolünü, karıştırma enerjisini ve son kat kalitesini etkiler.
İyi bir UHPC destek süreci neye benzer
- maruziyeti tanımlayın, artı hedef ömür
- Sadece basınç dayanımı değil, çekme performansı ihtiyaçlarını tanımlayın
- fiber tipini ve bu hedefe dayalı geometriyi seçin
- akış, elyaf dağılımı ve erken yaş davranışı için deneme karışımları çalıştırın
- Proje kapsamı için kabul edilen testlerle performansı doğrulamak
Ecocretefiber™ desteği
Ecocretefiber™ aşağıdakilerin elyaf markasıdır Shandong Jianbang Kimyasal Elyaf Co, Ltd. UHPC tarzı karışımlar geliştiriyorsanız, elyaf seçimini, dozaj planlamasını ve karıştırma rehberliğini destekleyebilir, ardından tekrar üretim için istikrarlı tedariğe geçebiliriz. Bu, en çok prekast tesisleri ve tutarlı kapatma dökümleri veya dayanıklı onarım çözümleri isteyen müteahhitler için yararlıdır.
Sonuç
UHPC ile normal beton arasındaki fark basınç dayanımından daha büyüktür. Normal beton standart seçimdir çünkü ekonomiktir, yaygın olarak bulunur ve inşa edilmesi kolaydır. UHPC, çok yüksek mukavemete, sürekli çatlama sonrası gerilme kapasitesine ve çok düşük geçirgenliğe sahip yoğun, fiber takviyeli bir kompozittir.
UHPC, dayanıklılık ve uzun hizmet ömrü daha yüksek malzeme maliyetini haklı çıkardığında en mantıklı olanıdır. Normal beton, çoğu geleneksel yapı için en uygun malzeme olmaya devam etmektedir. En iyi projeler, her malzemeyi en fazla değer sağladığı yerde kullanır.
