quando o betão pronto normal é feito os maiores agregados na mistura pode variar de 1-1 / 2 polegadas até 3 / 8ths de uma polegada em tamanho com força de compressão que pode ser tão alto quanto 10,000 psi. As boas misturas são “bem classificadas”, O que significa que os vazios entre os maiores agregados são preenchidos com agregados menores e assim por diante na linha até que haja a menor quantidade de espaço vazio possível. O concreto de alto desempenho (UHPC) é assim, exceto que encher os vazios entre agregados é referido como “embalagem de partículas”. Sri Sritharan, a Cátedra Wilkinson de Engenharia interdisciplinar no departamento de Engenharia Civil, Construção e ambiental da Universidade Estadual de Iowa, Ames, Iowa, acrescenta que os tamanhos de partículas para UHPC são mantidos muito pequenos para criar uma matriz mais densa, o maior tamanho não superior a 600 mícrons (cerca do tamanho se um grão de areia sílica). Isto ajuda a aumentar a força de compressão padrão destas misturas em mais de 22.000 psi.
In the beginning it was called Reactive Powder Concrete (RPG) but that changed in the mid-nineties when it became known as UHPC. A investigação sobre este produto teve origem na Dinamarca desde 1964, como parte do seu esforço para desenvolver misturas de betão de maior resistência. Sua pesquisa focou em misturas de partículas muito densas com baixas razões de água/cimento e na década de 1970 o desenvolvimento de superplastizantes (redutores de Água De Alta Gama de HRWR) ajudou ainda mais a alcançar baixas razões de água / cimento. Dominique Corvez, Vice-Presidente e chefe da Ductal América do Norte para Lafarge, cuja sede nos EUA é em Chicago, Illinois, diz que eles começaram a olhar para esta tecnologia também na França. Empreiteiros experimentaram com ele primeiro, mas LaFarge, um dos maiores produtores de cimento do mundo, desenvolveu um produto UHPC chamado “Ductal” e ainda está em uso hoje. No início, cada lote foi feito a partir do zero, mas hoje existem vários produtores comerciais de misturas secas embaladas. A LaFarge Holcim é um dos maiores produtores deste produto.
vantagens de UHPC
força de compressão é a forma mais reconhecida de caracterizar UHPC. Como já foi dito, as dosagens de compressão devem estar na faixa de 22.000 a 30.000 psi para ser considerado UHPC, mas estudos de pesquisa de UHPC curada sob alta pressão e calor têm produzido dosagens de compressão tão altas como 116.000 psi até à data. Mas há outras vantagens únicas também.
- Alto módulo de elasticidade (MOE) o que pode ser o de 7.500 ksi gama
- Alta resistência à tração comparado com betão normal
- UHPC tem alta força de adesão para reforço de aço e isso pode reduzir o tamanho de um concreto de posicionamento necessárias para unir os elementos de betão juntos
- Ele tem excelente resistência ao gelo-degelo andar de bicicleta sem a necessidade de ar entraining adjuvantes
- elementos Estruturais pode ser menor e mais leve em comparação com aqueles feitos com betão normal
- Arquitetos podem projetar mais fino elementos de betão, melhorar o aspecto arquitetônico do seu trabalho
- é um material muito denso, com poros capilares eliminado, tornando-se impermeável à água e ao sal penetração sem selamento da superfície
- Ele tem muito baixo encolhimento e pode ser usado como um não-reduzir o rejunte
- fielmente transferências até mesmo o melhor alívio da moldado superfícies, resultando em mais ideal arquitetônico de peças de concreto
Ingredientes O objetivo de UHPC é produzir muito densa impermeáveis de concreto por partículas de embalagem—organizar tamanhos de partículas na mistura então não há o mínimo espaço vazio entre partículas-num ambiente de relação w/c muito baixo. Similar ao concreto self-consolidated (SCC), a fluidez UHPC é medida em “spread” ao invés de polegadas de queda. Diâmetros de propagação de 12-20 polegadas são comuns, tornando fácil de colocar e consolidar, resultando em muito alta resistência e boa resistência aos danos ambientais.
existem muitos projetos de mix diferentes para UHPC, mas eles vão usar alguns ou todos os ingredientes abaixo:
- cimento. O cimento Portland com um processo de hidratação um pouco mais longo é preferido
- calcário moído. Usado como um agregado fino
- areia. O maior agregado de tamanho da mistura.
- Quartzo Em Pó. Sílica finamente moída, que é usada para fornecer partículas de tamanho vital
- cinzas volantes. Um material cimenticioso suplementar (SEM) que também ajuda com o processo de embalagem de partículas
- Sílica Fume. Um SEM com tamanhos de partículas tão pouco como 1 mícron para ajudar a densificar a mistura.
- misturas. Superplastificadores de policarboxilato (redutores de Água De Alta Gama) que são usados para ajudar no processo de mistura e colocação e tornando muito baixas razões w/c possíveis
- fibras. Uma variedade de fibras estão sendo usadas em misturas UHPC. Eles incluem: aço, fibra de vidro, poli Vinilacetato (PVA), polipropileno, e outros. A quantidade de cada um depende do material usado, mas as fibras de aço são tipicamente doadas de 2% a 3% em volume da mistura. Isto corresponde a 0,5 a 0,8 pés cúbicos de fibra e as fibras são muito finas, geralmente 0,2 milímetros de diâmetro.
- água. A baixa quantidade de água, aproximadamente 0.2 razão água/cimento, reduz a retracção e aumenta a resistência do betão
misturar UHPC
devido à finura dos materiais e à muito baixa proporção de mistura de UHPC requer equipamento especial. Sritharan diz que a maioria dos UHPC é misturado em locais de construção com batedeiras de alta cisalhamento pan, mas ele diz que ele tem sido em locais onde caminhões especiais ready-mix foram usados. A mistura UHPC a partir do zero requer um processo de mistura envolvido para distribuir adequadamente todos os materiais em pó fino juntos. Como resultado, a maioria das aplicações de construção UHPC hoje usam produtos pré-ensacados. Por esta e outras razões, menos de 1-1/2 jardas cúbicas é tipicamente misturado ao mesmo tempo.Sritharan diz que submeter UHPC a cura a vapor com temperaturas na faixa de 194ºF desenvolve alta resistência inicial. A cura a vapor por 48 horas permite que UHPC atinja sua força máxima rapidamente e quando a alta pressão é introduzida com altas temperaturas do vapor é possível aumentar ainda mais a força.
aplicações de estaleiros de construção
UHPC é caro de fazer-muito mais alto do que as misturas de betão padrão e talvez esta seja a razão pela qual a sua aceitação tem sido lenta. Mas quando todos os benefícios são considerados pode ser rentável. Na construção de infra-estruturas e pontes dos Estados Unidos é atualmente o maior usuário do UHPC, principalmente para conectar elementos de ponte pré-passado juntos. É usual fornecer 18 polegadas sobreposições de varões para ancoragem adequada, mas as instalações UHPC requerem apenas 9 polegadas devido à sua força de ligação superior. Como resultado, a jarda de concreto para estes espaços de junção é muito menor e há maior resistência às condições ambientais.Sritharan diz que o Departamento de transportes de Iowa também está pesquisando o uso de UHPC como material sobreposto para pavimentos de Ponte. Uma camada de 1 a 1-1/2 polegadas de espessura pode fornecer proteção final para pavimentos de Ponte, uma vez que eles não são afetados pelo sal, outros compostos de degelo ou ciclos de degelo.
Fina de arquitetura UHPC Painéis Compostos
Kevin Gannon, RA, o Diretor do Programa de Desenvolvimento para Taktl LLC localizado em Turtle Creek, no estado de Pensilvânia, diz que um dos seus maiores problemas é a diferenciação de arquitetura UHPC (A|UHPC) a partir de civil engenharia de mistura pronta de produtos e também Taktl produtos de Pulverização, em GFRC ou extrudados GFRC produtos. A / UHPC usa apenas fibras de reforço não-metálicas e muitas vezes inclui malha contínua. Devido à magreza dos painéis UHPC, o design da mistura e os métodos de fabricação favorecem a resistência flexural sobre a força de compressão, mantendo todos os fatores de durabilidade esperados com UHPC. Com o maior recurso para os padrões de referência de material UHPC sendo a Administração Federal de Rodovias, os arquitetos são obrigados a ter desafios de especificação. A Taktl fez grandes progressos no que diz respeito ao estabelecimento das normas e critérios de referência para aplicações arquitetônicas da fachada da UHPC. Eles concentram seus recursos técnicos de vendas e gestão de projetos na educação de designers e empreiteiros de apoio.. “Uma vez que eles usam o produto, eles prontamente especificá-lo em outros projetos”, acrescenta.
Taktl originalmente focada em moldes UHPC moldados complexos diz Jason Flannery, O diretor de design das empresas. Era um resultado do seu negócio de acessórios e mobiliário de metal ao ar livre. Eles começaram a olhar para o concreto por causa de como ele poderia ser moldado para fachadas. Ele diz que eles começaram a fabricar painéis de fachada da UHPC em 2010, algo que mais ninguém estava fazendo nos EUA. Eles passaram três anos pesquisando e desenvolvendo equipamentos. “Decidimos, no início, desenvolver a nova empresa verticalmente – fazer todas as fases do trabalho em casa, desde o desenvolvimento do molde e construção até a inovação de um processo de fundição semiautomática contínua”, diz ele. Hoje seu único negócio é o concreto arquitetônico UHPC e eles têm um metro quadrado sob o teto com 150 funcionários. No ano passado produziram 1.5 milhões de pés quadrados de revestimento de fachada, incluindo hospitais, museus, edifícios universitários e edifícios de alto nível de uso misto-seja no campo definido em conjuntos de revestimento de tela da chuva, ou integrado em sistemas de fachada unitized.Dr. George Quercia, Diretor de pesquisa de Taktl diz que eles produzem painéis de parede UHPC que têm apenas 5/8 polegadas de espessura. Dentro desta espessura estão duas camadas de malha, bem como reforço de fibra de vidro. Os tamanhos típicos dos painéis são de 4 x 10 pés, mas eles podem moldar até 5 x 12 tamanhos e em vez de formar cada painel eles moldam o tamanho e apará-los para o tamanho com serras de concreto. Estes painéis podem substituir painéis de betão pré-moldado de 15 cm de espessura. Os painéis finos reduzem os custos de transporte de forma significativa e economicamente estendem a distância para projetos de construção.
há uma outra vantagem para o vazamento arquitetônico com UHPC—superfícies de molde finamente detalhadas são fielmente transferidos para o vazamento devido aos agregados muito pequenos e a estrutura de pasta da mistura. Isso torna possível criar superfícies de molde cada vez mais detalhadas para alcançar olhares mais deslumbrantes.
the value of UHPC
Though it is considered a new kind of concrete and doesn’t have much name recognition, UHPC has many advantages. Sua grande força significa que é necessário menos material para realizar o que o concreto regular faz. Isto pode traduzir-se em Engenharia de estruturas mais leves, começando com os seus pés. As condições de água e ambiente que encurtam a vida de outros tipos de concreto têm pouco efeito sobre a UHPC por causa de sua natureza impermeável, proporcionando um tempo de vida muito mais longo. Choque autocolante pode fazer com que você não dar um segundo pensamento, mas isso seria um erro. Quando tudo é levado em conta, o uso estratégico do UHPC pode acabar por ser uma pechincha.
PMC »
