UHPC åbner døren til nye ideer og spændende muligheder for at redesigne bygninger. Nogle forskningsarbejder om brugen af UHPC i foreslåede hybridstrukturer er opsummeret nedenfor.
Brug af UHPC med glasfiberforstærket polymer (GFRP) er en foreslået hybrid idé, der har inspireret mange avancerede forskere. Elmahdy et al. [85] eksperimentelt studerede et innovativt design ved hjælp af UHPC i blandede stråler. Bjælkedelen er en hulkasse af GFRP. På toppen bruges et tyndt lag af UHPC til at bære trykspænding.
I bunden anvendes plader af stål eller kulfiberforstærket polymer (SFRP/CFRP) til at modstå trækspændinger. Disse forskellige materialer er forbundet med hinanden med forskydningsbolte og epoxylim for at give tilstrækkelig binding mellem dem. Forskning viser, at ved at tilføje højtydende materialer såsom UHPC, forbedres evnen til at blande bjælker væsentligt.
Chen & El-Hacha undersøgte en anden hybridbjælke med det samme GFRP-hulkassesektionsdesign under statisk bøjningsbelastning. Forskning viser, at UHPC er afgørende for at opnå større styrke med lettere vægt og mindre strukturelle elementer. Ydermere har Iskander et al. undersøgte hybride UHPC-GFRP hulkassesektioner med SFRP- eller CFRP-pladebaser for at analysere årsagerne til fejl under forskydningskræfter. Forskning viser, at fejlen til dels skyldes fiberorienteringsdesignet i hjørneområderne af denne hybridstråle.
Mange forskere har studeret en anden hybrid idé, der kombinerer UHPC med almindelig beton som konstruktions- eller reparationsmateriale. Som byggemateriale studerede Hakeem og Azad & Hakeem den strukturelle opførsel af tre forskellige koncepter af envejs enkelt afstivet præfabrikerede gulvenheder støbt af almindelig beton, UHPC fremstillet i forskellige strukturelle former såsom: (i) Elementer med et lag af UHPC på det nederste spændingsplan, UHPC-underlag og bjælkeprøver af almindelig beton; (ii) elementer forstærket med præfabrikerede UHPC-deformerede stænger. Konceptet med at bruge UHPC sticks blev introduceret af Azad og Hakeem. UHPC-stålstænger blev anbragt i den hybride strukturform før udstøbning af almindelig beton. UHPC-stængerne blev termisk hærdet ved 900 C i 48 timer for at accelerere hærdning og styrkeudvikling. Endelig hybridprøve forstærket med to 50 × 50 mm UHPC-stænger; (iii) hybrid hul enhed med UHPC-lag støbt på top- og bundfladen.
Træthedsrevner er blevet observeret i mange ortotropiske ståldæksbroer rundt om i verden, for eksempel: Severn Bridge i England, Sintal Bridge i Tyskland, Westgate Bridge i Australien, Leverkusen i Tyskland Moribashi. Mange forskere har undersøgt dette træthedsproblem for at forbedre deres ydeevne.
En af de bedst forventede løsninger til at bekæmpe denne træthed er at bruge UHPC-overlay som brodæksbelægning i stedet for rå belægning. Træthedsreaktionen af UHPC-beklædning ved brug af et ortotropt ståldæk blev undersøgt. Undersøgelser har vist, at UHPC-belægninger betydeligt kan reducere størrelsen af dæksidespændinger. Endvidere blev den tværgående bøjningsadfærd af stål-UHPC kompositdækket under bøjningsmomenter undersøgt. Forskning har fundet ud af, at UHPC-belægninger har en betydelig indflydelse på dæks ultimative bæreevne.
Næste generation af beton (UHPC) tilbyder forbløffende kvalitetsniveauer, som man aldrig havde forestillet sig før. Efter en grundig gennemgang af emnet blev følgende konklusioner fundet:
1. Det er klart, at de fleste forskere understreger, at UHPC's mekaniske og miljømæssige egenskaber overstiger alle forventninger, hvilket skaber potentialet for bredere anvendelser i byggeriet.
2. Den nye generation af betons mekaniske egenskaber er meget bedre end konventionel betons. Disse uovertrufne værdier er en funktion af vand-til-bindemiddel-forhold, ultrafint pulver, optimeret partikelpakning, hærdningsmetode og mikrostrukturel forbedring.
3. Ved hjælp af denne teknologi kan der bygges strukturer, der er lettere, større eller har længere spændvidder end normalt designet. Dens exceptionelle bearbejdelighed gør det muligt at støbe ny beton i uregelmæssige eller meget aflange former for at skabe strukturer med et æstetisk udseende eller en ekstraordinær finish.
4. Anvendelsen af UHPC i byggeriet er dog begrænset, fordi det ikke er kommercielt muligt at erstatte konventionel beton i de fleste applikationer af følgende årsager:
en. En økonomisk faktor manifesteret af de høje omkostninger og mangel på tilgængelighed af nogle af dets bestanddele. For eksempel kan stålfibre koste mere end andre matrixmaterialer tilsammen.
b. Nogle tekniske aspekter, såsom begrænsede designspecifikationer og komplekse fremstillings- og hærdningsteknikker.
c. Negativ indvirkning af cementproduktion på miljøet, da mængden af cement, der kræves til UHPC-produktion, er cirka dobbelt så stor som traditionel beton.
5. En af anbefalingerne til at fremme UHPC i byggeriet er at udforske alternative materialer til at erstatte UHPC's dyre kompositmaterialer. Det anbefales at bruge affaldsmaterialer med geleringsegenskaber i stedet for portlandcement og silica-røg, som har følgende fordele:
en. Reducer betonproduktionsomkostningerne,
b. Gør beton mere miljøvenlig ved at reducere affalds- og gasemissioner ved cementproduktion,
c. Forbedre ensartetheden og densiteten af beton for bedre styrke og holdbarhed.
