UHPC åpner døren for nye ideer og spennende muligheter for å redesigne bygninger. Noen forskningsarbeider på bruken av UHPC i foreslåtte hybridstrukturer er oppsummert nedenfor.
Å bruke UHPC med glassfiberforsterket polymer (GFRP) er en foreslått hybridide som har inspirert mange avanserte forskere. Elmahdy et al. [85] studerte eksperimentelt et innovativt design ved bruk av UHPC i blandede bjelker. Bjelkedelen er en hulboks i GFRP. På toppen brukes et tynt deksel av UHPC for å bære trykkspenning.
I bunnen brukes plater av stål eller karbonfiberforsterket polymer (SFRP/CFRP) for å tåle strekkpåkjenninger. Disse forskjellige materialene er koblet til hverandre med skjærstiftforbindelser og epoksylim for å gi tilstrekkelig binding mellom dem. Forskning viser at ved å legge til høyytelsesmaterialer som UHPC, er evnen til å blande bjelker betydelig forbedret.
Chen & El-Hacha studerte en annen hybridbjelke med samme GFRP-hulkasseseksjonsdesign under statisk bøyebelastning. Forskning viser at UHPC er avgjørende for å oppnå større styrke med lettere vekt og mindre strukturelle elementer. Videre har Iskander et al. studerte hybride UHPC-GFRP hulbokseksjoner med SFRP eller CFRP platebaser for å analysere årsakene til svikt under skjærkrefter. Forskning viser at feilen delvis skyldes fiberorienteringsdesignet i hjørneområdene til denne hybridbjelken.
Mange forskere har studert en annen hybrid idé, som kombinerer UHPC med vanlig betong som konstruksjons- eller reparasjonsmateriale. Som byggemateriale studerte Hakeem og Azad & Hakeem den strukturelle oppførselen til tre forskjellige konsepter av enveis enkelt avstivet prefabrikerte gulvenheter støpt av vanlig betong, UHPC laget i forskjellige strukturelle former som: (i) Elementer med et lag av UHPC på bunnstrekkplanet, UHPC-underlag og bjelkeprøver av vanlig betong; (ii) elementer forsterket med prefabrikkerte UHPC-deformerte stenger. Konseptet med å bruke UHPC-pinner ble introdusert av Azad og Hakeem. UHPC stålstenger ble plassert i den hybride strukturformen før vanlig betong ble støpt. UHPC-stengene ble termisk herdet ved 900 C i 48 timer for å akselerere herding og styrkeutvikling. Endelig hybridprøve forsterket med to 50 × 50 mm UHPC-stenger; (iii) hybrid hul enhet med UHPC-lag støpt på topp- og bunnflaten.
Utmattelsessprekker har blitt observert i mange ortotropiske ståldekkbroer rundt om i verden, for eksempel: Severn Bridge i England, Sintal Bridge i Tyskland, Westgate Bridge i Australia, Leverkusen i Tyskland Moribashi. Mange forskere har studert dette tretthetsproblemet for å forbedre ytelsen.
En av de best etterlengtede løsningene for å bekjempe denne trettheten er å bruke UHPC-overlegg som brodekkedekke i stedet for råt fortau. Tretthetsresponsen til UHPC-kledning ved bruk av et ortotropisk ståldekke ble studert. Studier har vist at UHPC-belegg kan redusere omfanget av dekksidespenninger betydelig. Videre ble den tverrgående bøyeoppførselen til stål-UHPC-komposittdekket under bøyemomenter studert. Forskning har funnet at UHPC-belegg har en betydelig innvirkning på den ultimate bæreevnen til dekk.
Neste generasjons betong (UHPC) tilbyr forbløffende kvalitetsnivåer man aldri har forestilt seg før. Etter en grundig gjennomgang av emnet ble følgende konklusjoner funnet:
1. Det er tydelig at de fleste forskere understreker at de mekaniske og miljømessige egenskapene til UHPC overgår alle forventninger, og skaper potensiale for bredere bruksområder i konstruksjon.
2. De mekaniske egenskapene til den nye generasjonen betong er mye bedre enn konvensjonell betong. Disse enestående verdiene er en funksjon av vann-til-bindemiddel-forhold, ultrafint pulver, optimalisert partikkelemballasje, herdemetode og mikrostrukturell forbedring.
3. Ved hjelp av denne teknologien kan det bygges strukturer som er lettere, større eller har lengre spenn enn det som vanligvis er designet. Dens eksepsjonelle bearbeidbarhet gjør at ny betong kan støpes i uregelmessige eller svært langstrakte former for å skape strukturer med et estetisk utseende eller en ekstraordinær finish.
4. Bruken av UHPC i konstruksjon er imidlertid begrenset fordi det ikke er kommersielt mulig å erstatte konvensjonell betong i de fleste bruksområder av følgende grunner:
en. En økonomisk faktor manifestert av de høye kostnadene og mangelen på tilgjengelighet av noen av dets bestanddeler. For eksempel kan stålfibre koste mer enn andre matrisematerialer til sammen.
b. Noen tekniske aspekter, som begrensede designspesifikasjoner og komplekse produksjons- og herdeteknikker.
c. Negativ påvirkning av sementproduksjon på miljøet, da mengden sement som kreves for UHPC-produksjon er omtrent det dobbelte av tradisjonell betong.
5. En av anbefalingene for å fremme UHPC i konstruksjon er å utforske alternative materialer for å erstatte UHPCs dyre komposittmaterialer. Det anbefales å bruke avfallsmaterialer med geleringsegenskaper i stedet for portlandsement og silikarøyk, som har følgende fordeler:
en. Reduser produksjonskostnadene for betong,
b. Gjør betong mer miljøvennlig ved å redusere avfalls- og gassutslipp ved sementproduksjon,
c. Forbedre jevnheten og tettheten til betongen for bedre styrke og holdbarhet.
