通常のレディミックスコンクリートを製造する場合、混合物中の最大の骨材は、1-1/2インチから3/8インチまでの範囲であり、圧縮強度は10,000psiにもなる。 よい組合せは可能な空間スペースの最少量があるまで最も大きい総計間の空間がより小さい総計で等ラインの下で満ちていることを意味する”よ 超高性能コンクリート（UHPC）は、骨材間の空隙を充填することを”粒子充填”と呼ぶことを除いて、そのようなものである。”Sri Sritharan、土木、建設、環境工学のアイオワ州立大学の部門で学際的な工学のウィルキンソンの椅子、エイムズ、アイオワ州は、UHPCのための粒子サイズは、より密なマト これは22,000のpsi以上これらの組合せの標準的な耐圧強度を高めるのを助ける。
当初はReactive Powder Concrete(RPG)と呼ばれていましたが、90年代半ばにUHPCとして知られるようになったときに変更されました。 このプロダクトの研究は高力具体的な組合せを開発するための努力の一部として1964年までさかのぼるデンマークで起きた。 彼らの研究は、低水/セメント比の非常に高密度の粒子充填混合物に焦点を当て、1970年代には超可塑剤（HRWRの高範囲減水剤）の開発がさらに低水/セメント比 米国の本社がイリノイ州シカゴにあるlafargeのDuctal North Americaの副社長兼責任者であるDominique Corvez氏は、フランスでもこの技術を検討し始めたと述べています。 請負業者は最初にそれを実験しましたが、世界最大のセメント生産者の一人であるLaFargeは、”Ductal”と呼ばれるUHPC製品を開発し、今日でも使用されています。 当初はすべてのバッチはゼロから作られていましたが、今日はパッケージ化されたドライミックスのいくつかの商業生産者があります。 LaFarge Holcimはこれの最大の生産者の一つです。
UHPCの利点
圧縮強度はUHPCを特徴付ける最も認識された方法です。 前述のように、圧縮強度はUHPCと見なされる22,000〜30,000psiの範囲にあると予想されていますが、高圧および熱下で硬化したUHPCの研究研究では、これまでに116,000psiと高い圧縮強度が生成されています。 しかし、他のユニークな利点もあります。
- 7,500ksi範囲にあることができる高い弾性率(MOE)
- 正常なコンクリートと比較される高い引張強さ
- UHPCに鋼鉄補強への高いとらわれの強さがあり、これは具体的な要素を一緒に結ぶのに必要とされる具体的な配置のサイズを減らすことができます
- それに空気連行の混和のための必要性なしで凍結雪解けの循環への優秀な抵抗があります
- 構造要素は、通常のコンクリートで作られたものに比べて小さく、軽量にすることができます
- 建築家は、より薄いコンクリート要素を設計するこ, 仕事の建築出現を改善する
- それは除去される毛管気孔が付いている非常に密な材料です表面を密封しないで水および塩の浸透にそれを不浸透させます
- それは非常に低い収縮があり、非収縮のグラウトとして使用することができます
- それは忠実により理想的な建築具体的な部分に終って形成された表面からの最も良い救助を移します
原料UHPCのための目的は水および塩の浸透に不浸透させることです。粒子のパッキングによって非常に密な不浸透のコンクリートを作り出して下さい-組合せの粒度をそうそこにです最低の空間整理して下さい 粒子間-非常に低いw/cの比率の環境の…。 自己強化の具体的な(SCC)と同じように、UHPCの流動性は暴落のインチよりもむしろ”広がり”で測定される。 12-20インチの広がりの直径は環境の損傷への非常に高力およびよい抵抗に終って、置き、強化することを容易にする共通である。
UHPCにはさまざまなミックスデザインがありますが、以下の成分の一部またはすべてを使用します:
- セメント 少し長い水和プロセスを持つポルトランドセメントは、
- 粉砕石灰岩が好ましい。 細骨材
- 砂として使用されます。 ミックスの中で最大のサイズの集合体。
- 非常に細かく粉砕されたシリカは、重要な粒子サイズ
- フライアッシュを提供するために使用されます。 また粒子のパッキングプロセス
- 無水ケイ酸の発煙と助ける補足のセメンタイト材料(SEM)。 混合物を高密度化するのを助けるために、わずか1ミクロンの粒径を有するSEM。
- Polycarboxylateのsuperplasticizers（高い範囲水減力剤）混合し、置くプロセスおよび非常に低いw/cの比率を可能にさせることで助けるのに使用されている
- 繊維。 繊維の範囲はUHPCの組合せで使用されている。 それらは含んでいます;鋼鉄、ガラス繊維、多ビニールのアセテート(PVA)、ポリプロピレン、および他。 それぞれの量は、使用される材料に依存するが、鋼繊維は、典型的には、混合物の体積で２％〜３％投与される。 これは繊維の0.5から0.8立方フィートに対応し、繊維は非常に薄く、通常直径の0.2ミリメートルです。
- 水。 水の量は少なく、約0です。2水/セメントの比率は、収縮を減らし、具体的な
混合UHPC
の強さを高めます材料の優良さおよび非常に低いw/cの比率による混合UHPCの組合せは特 SritharanはほとんどのUHPCが高せん断鍋のミキサーが付いている建築現場で混合されるが、彼は特別な準備ができ組合せのトラックが使用された場所にあった UHPCをゼロから混合するには、すべての微粉末材料を適切に分散させるための混合プロセスが必要です。 その結果、今日ほとんどのUHPCの構造の適用は前袋に入れられたプロダクトを使用する。 これおよび他の理由のためにより少しにより1-1/2立方ヤードは普通一度に混合されます。
熱硬化
Sritharanは、UHPCに194º F範囲の温度で蒸気硬化を施すと、高い初期強度が発達すると述べています。 48時間治る蒸気はUHPCが完全な強さをすぐに達成することを可能にし、高圧が高い蒸気の温度と導入されるとき強さをさらに非常に高めることは可
建設現場の用途
UHPCは、標準的なコンクリートミックスよりもはるかに高く、おそらくこれがその受け入れが遅かった理由です。 しかし、すべての利点が考慮されるとき、それは費用対効果が高いことができます。 米国ではインフラ構造および架橋工事は現在プレキャストされた橋要素を一緒に接続するための最も大きいUHPCのユーザー、大抵である。 適切な投錨に18インチの補強棒重複を提供することは通常ですが、UHPCの取付けは優秀なとらわれの強さによる9インチだけ要求します。 その結果これらの接続点スペースのための具体的なヤードは大いにより少しであり、包囲された条件へのより大きい抵抗がある。
Sritharanは、アイオワ州運輸省はまた、橋のデッキのためのオーバーレイ材料としてUHPCの使用を研究していると述べています。 1から1-1/2インチの厚い上敷は塩、他の解氷の混合物または氷結雪解け周期によって影響されないので船橋楼甲板のための最終的な保護を供給で
薄型建築用UHPC複合パネル
ペンシルベニア州タートルクリークにあるTaktl LLCのプログラム開発ディレクターであるKEVIN Gannon、RAは、彼らの最大の問題の一つは、建築用UHPC（A|UHPC）をcivil engineered ready mix製品から差別化し、またTaktl製品をスプレーインGFRCまたは押出GFRC製品から差別化することであると述べている。 A/UHPCは非金属補強繊維だけ使用し、頻繁に連続的な網を含んでいます。 Uhpcのパネルの薄さのために、組合せの設計および製造方法はuhpcと期待される耐久性の要因すべてを保っている間耐圧強度上のflexural強さを支持する。 Uhpcの物質的な参照標準のための最も大きい資源が連邦道路管理であることが、建築家は指定の挑戦を持つために区切られる。 Taktlは建築UHPCの正面の塗布のための参照標準そして規準の確立に関して大きい進歩をした。 彼らはデザイナーを教育し、建築業者を支えることに彼らの技術的な販売およびプロジェクト管理資源を焦点を合わせる。. “彼らは製品を使用すると、彼らは容易に他のプロジェクトでそれを指定し、”彼は追加します。
Taktlはもともと複雑な射出成形UHPC鋳物に焦点を当てていましたが、同社の設計ディレクターであるJason Flannery氏は述べています。 それは金属の屋外の据え付け品および供給ビジネスの成長だった。 彼らは、それがファサードのためにどのように成形することができるかのためにコンクリートを見始めました。 彼は彼らが2010年にUHPCの正面のパネルを製造し始めたことを言う、誰も米国でしていなかった何か。 彼らは研究と機器の開発に3年間を費やしました。 金型の開発と建設から連続的な半自動鋳造プロセスの革新まで、社内での作業のすべての段階を垂直に開発することに決めました”と彼は言います。 今日唯一のビジネスはUHPCの建築コンクリートであり、150人の従業員が付いている屋根の下で200,000平方フィートがある。 昨年は1本を生産していました。病院、博物館、大学建物および混合された使用高層ビルを含むfaçadeのクラッディングの5，000,000平方フィートは、-rainscreenのクラッディングアセンブリで置かれる、ま
Taktlの研究ディレクターであるGeorge Quercia博士は、厚さがわずか5/8インチのUHPCカーテンウォールパネルを生産していると述べています。 この厚さの中では網、またガラス繊維の補強の2つの層はあります。 典型的なパネルのサイズは4つx10フィートであるが、5つまでx12のサイズを投げてもいく、各パネルの形成の代りに特大投げ、具体的な鋸によって大きさで分類するためにそれらを整える。 これらのパネルは6インチの厚く正常で具体的なカーテン-ウォールのプレキャストされたパネルを取り替えることができます。 薄いパネルは交通機関のコストをかなり削減し、経済的に建設プロジェクトへの間隔を拡張する。
UHPCの建築鋳造へ別の利点があります—精巧に詳しい型の表面は組合せの非常に小さい総計そしてのりの構造による鋳造に忠実に移ります。 これはより思いがけない一見を達成するためにより詳しい型の表面を作成することを可能にする。
UHPCの価値
それは新しい種類のコンクリートと考えられており、あまり知名度がありませんが、UHPCには多くの利点があります。 その大きい強さはより少ない材料が規則的なコンクリートがするものを達成するために必要であることを意味する。 これは、その足場から始まる軽量構造の設計に翻訳することができます。 他のタイプのコンクリートの生命を短くする包囲された条件および水は不浸透性の性質のためにUHPCに対する少し効果をもたらし、大いにより長い原始 ステッカーショックは、あなたがそれを考え直していない可能性がありますが、それは間違いです。 すべてが考慮されると、UHPCの戦略的使用は掘り出し物になる可能性があります。
