UHPC membuka pintu bagi ide-ide baru dan peluang menarik untuk mendesain ulang bangunan. Beberapa penelitian mengenai pemanfaatan UHPC dalam struktur hibrida yang diusulkan dirangkum di bawah ini.
Menggunakan UHPC dengan polimer yang diperkuat serat kaca (GFRP) adalah usulan ide hibrida yang telah menginspirasi banyak peneliti mutakhir. Elmahdy dkk. [85] secara eksperimental mempelajari desain inovatif menggunakan UHPC pada balok campuran. Bagian baloknya berupa kotak berongga GFRP. Di bagian atas, penutup tipis UHPC digunakan untuk menahan tegangan tekan.
Di bagian bawah, digunakan lembaran baja atau polimer yang diperkuat serat karbon (SFRP/CFRP) untuk menahan tekanan tarik. Bahan-bahan yang berbeda ini dihubungkan satu sama lain dengan konektor geser dan lem epoksi untuk memberikan ikatan yang memadai di antara keduanya. Penelitian menunjukkan bahwa dengan menambahkan material berperforma tinggi seperti UHPC, kemampuan pencampuran sinar meningkat secara signifikan.
Chen & El-Hacha mempelajari balok hibrida lain dengan desain bagian kotak berongga GFRP yang sama di bawah pembebanan lentur statis. Penelitian membuktikan bahwa UHPC sangat penting untuk mencapai kekuatan yang lebih besar dengan bobot yang lebih ringan dan elemen struktur yang lebih kecil. Lebih lanjut, Iskander dkk. mempelajari bagian kotak berongga UHPC-GFRP hybrid dengan dasar pelat SFRP atau CFRP untuk menganalisis penyebab kegagalan akibat gaya geser. Penelitian menunjukkan bahwa kegagalan ini sebagian disebabkan oleh desain orientasi serat di daerah sudut balok hibrida ini.
Banyak peneliti telah mempelajari ide hibrida lainnya, menggabungkan UHPC dengan beton biasa sebagai bahan konstruksi atau perbaikan. Sebagai bahan bangunan, Hakeem dan Azad & Hakeem mempelajari perilaku struktur dari tiga konsep berbeda unit lantai pracetak berpengaku sederhana satu arah yang dicetak dari beton biasa, UHPC dibuat dalam berbagai bentuk struktur seperti: (i) Elemen dengan lapisan UHPC pada bidang tarik bawah, substrat UHPC dan benda uji balok beton biasa; (ii) elemen yang diperkuat dengan batangan deformasi UHPC prefabrikasi. Konsep penggunaan stik UHPC diperkenalkan oleh Azad dan Hakeem. Batang baja UHPC ditempatkan dalam cetakan struktur hibrida sebelum menuangkan beton biasa. Batang UHPC diawetkan secara termal pada suhu 900 C selama 48 jam untuk mempercepat proses pengawetan dan pengembangan kekuatan. Spesimen hibrida akhir diperkuat dengan dua batang UHPC 50 × 50 mm; (iii) unit berongga hibrid dengan lapisan UHPC yang dicetak pada permukaan atas dan bawah.
Retakan akibat kelelahan telah diamati di banyak jembatan dek baja ortotropik di seluruh dunia, misalnya: Jembatan Severn di Inggris, Jembatan Sintal di Jerman, Jembatan Westgate di Australia, Leverkusen di Jerman Moribashi. Banyak peneliti yang mempelajari masalah kelelahan ini untuk meningkatkan kinerjanya.
Salah satu solusi yang paling diantisipasi untuk mengatasi kelelahan ini adalah dengan menggunakan pelapisan UHPC sebagai perkerasan dek jembatan, bukan perkerasan mentah. Respon kelelahan kelongsong UHPC menggunakan dek baja ortotropik telah dipelajari. Penelitian telah menunjukkan bahwa penutup UHPC dapat secara signifikan mengurangi besarnya tekanan di sisi dek. Selanjutnya dipelajari perilaku lentur melintang dek komposit baja-UHPC pada momen lentur. Penelitian telah menemukan bahwa penutup UHPC mempunyai dampak yang besar terhadap kapasitas dukung beban maksimum geladak.
Beton generasi berikutnya (UHPC) menawarkan tingkat kualitas menakjubkan yang belum pernah dibayangkan sebelumnya. Setelah mengkaji topik secara menyeluruh, ditemukan kesimpulan sebagai berikut:
1. Jelas bahwa sebagian besar peneliti menekankan bahwa sifat mekanik dan lingkungan UHPC melebihi semua harapan, sehingga menciptakan potensi penerapan yang lebih luas dalam konstruksi.
2. Sifat mekanik beton generasi baru jauh lebih baik dibandingkan dengan beton konvensional. Nilai-nilai yang tak tertandingi ini merupakan fungsi dari rasio air terhadap pengikat, bubuk ultra-halus, pengemasan partikel yang dioptimalkan, metode pengawetan, dan peningkatan struktur mikro.
3. Dengan menggunakan teknologi ini, struktur dapat dibangun lebih ringan, lebih besar, atau memiliki bentang lebih panjang dari yang biasanya dirancang. Kemampuan pengerjaannya yang luar biasa memungkinkan beton baru dituangkan dalam bentuk yang tidak beraturan atau sangat memanjang untuk menciptakan struktur dengan tampilan estetis atau hasil akhir yang luar biasa.
4. Namun, penggunaan UHPC dalam konstruksi masih terbatas karena secara komersial tidak layak untuk menggantikan beton konvensional pada sebagian besar aplikasi karena alasan berikut:
A. Faktor ekonomi yang diwujudkan dengan mahalnya biaya dan kurangnya ketersediaan beberapa bahan penyusunnya. Misalnya, serat baja mungkin lebih mahal dibandingkan gabungan bahan matriks lainnya.
B. Beberapa aspek teknis, seperti spesifikasi desain yang terbatas dan teknik pembuatan serta pengawetan yang rumit.
C. Dampak negatif produksi semen terhadap lingkungan, karena jumlah semen yang dibutuhkan untuk produksi UHPC kira-kira dua kali lipat dari beton tradisional.
5. Salah satu rekomendasi untuk mempromosikan UHPC dalam konstruksi adalah mencari material alternatif untuk menggantikan material komposit UHPC yang mahal. Disarankan untuk menggunakan bahan limbah dengan sifat pembentuk gel daripada semen Portland dan silika fume, yang memiliki keuntungan sebagai berikut:
A. Mengurangi biaya produksi beton,
B. Menjadikan beton lebih ramah lingkungan dengan mengurangi limbah dan emisi gas dalam produksi semen,
C. Meningkatkan keseragaman dan kepadatan beton untuk kekuatan dan daya tahan yang lebih baik.
