Apa itu UHPC?
UH dalam UHPC adalah singkatan dari frase (Ultra-High) yang mengacu pada level tertinggi
Kata P (Kinerja) berarti kinerja dan kemanjuran
C adalah singkatan Beton
UHPC mengacu pada "Beton Berkinerja Sangat Tinggi"
Seberapa kuat UHPC?
Karena UHPC adalah beton berperforma sangat tinggi, seberapa tinggi kinerjanya? Dilihat dari sifat tekan utama beton, kuat tekan beton biasa sekitar 15Mpa-30Mpa, sedangkan kuat tekan pig iron yang sangat keras dalam kehidupan kita sehari-hari umumnya 200Mpa. Konon UHPC mempunyai kuat tekan paling tinggi namun gambarnya bisa mencapai 810Mpa. Bisa dikatakan beton biasa adalah "lima sampah" di depan UHPC.
Beton ultra-tinggi (UHPC) yang "tinggi" bukan hanya sekedar kemampuan kompresi tunggal.
"Tiga Tertinggi" UHPC
"Beton berkinerja sangat tinggi" terutama dikenal karena "tiga keunggulannya": kekuatan tinggi, daya tahan tinggi, dan kemampuan kerja tinggi.
"kekuatan tinggi"
Seperti disebutkan di atas, kuat tekan maksimum UHPC bisa mencapai 810Mpa. Karena tingkat proses di setiap negara sangat berbeda, UHPC juga memerlukan kuat tekan minimum lebih dari 150 Mpa, kuat geser lebih dari 25 Mpa, dan insulasi termal yang tinggi serta kedap air yang tinggi, tekstur halus, yang pada dasarnya dapat mengisolasi semua bahan berbahaya. media. Dapat dikatakan bahwa itu adalah pilar batu giok putih yang menopang langit, sinar ungu keemasan menopang laut, dan secara mandiri membawa langit.
"Daya tahan tinggi"
Beton tradisional pasti memiliki banyak celah. Jika suhu tinggi atau rendah, hujan terus-menerus, atau sinar matahari cerah, kesenjangan akan semakin besar dan masa pakai akan diperpendek. UHPC sendiri pada dasarnya tidak memiliki celah. Meskipun celah kecil disebabkan oleh kekuatan eksternal, UHPC juga memiliki kemampuan penyembuhan diri yang ajaib.
UHPC pertama kali digunakan dalam konstruksi jembatan untuk mengurangi bobot mati struktur dan meningkatkan masa pakai serta ketahanan struktur. Kehidupan pelayanan bisa mencapai lebih dari 100 tahun.
"Kemampuan kerja yang tinggi"
Berbeda dengan beton tradisional yang "tebal, besar, tebal, dan berat", UHPC mengandalkan sifat fisiknya yang kuat untuk menjadikan strukturnya sangat ringan dan memiliki estetika visual yang kuat. Dengan performanya yang luar biasa, para desainer dapat mewujudkan imajinasi liarnya.
UHPC memiliki kepadatan tinggi, permukaan akhir yang tinggi, tekstur halus, dan rasa hangat seperti batu giok. Beton biasa benar-benar kasar di depan UHPC. Tidak hanya itu, porositas yang sangat rendah juga membuat UHPC lebih kecil kemungkinannya untuk terkontaminasi, sehingga pembersihan dan perawatan menjadi lebih mudah.
Mengapa UHPC begitu kuat?
Beton tradisional umumnya dibuat dari semen, bahan tambahan, pasir dan kerikil, air, dan bahan lainnya dalam proporsi tertentu. Setelah pencampuran dan pengawetan tertentu, terbentuklah material komposit berbahan dasar semen yang sebagian besar terdiri dari agregat (pasir dan kerikil) dan bubur semen. Namun, sifat fisik dan mekanik agregat beton tradisional dan bubur semen sangat berbeda, yang terutama dibatasi oleh tiga aspek berikut:
Pertama, karena pemuaian dan kontraksi termal air dalam bubur semen pada suhu tinggi atau rendah, secara alami akan terjadi celah antara agregat dan bubur semen.
Kedua, kekerasan agregat yang sebagian besar terdiri dari pasir dan kerikil tidak tinggi dan volume yang besar akan semakin memperbesar retakan akibat penggunaan gaya luar. Secara umum, semakin besar volume agregat, semakin besar pula retakannya.
Ketiga, proses pencampuran beton tradisional berlangsung kasar, sehingga agregat pendukung dalam bubur semen tidak merata dan porositasnya relatif tinggi sehingga sangat mengurangi kapasitas tekan beton.
Hal ini membuat beton tradisional menjadi sangat rapuh, dengan ketahanan tekan yang buruk dan daya tahan yang rendah. Ketahanan tekanannya hanya 20Mpa-30Mpa.
• Untuk meningkatkan kinerja beton, kami memulai dari tiga hal berikut:
1. Kurangi kadar air pada beton sebanyak mungkin.
2. Carilah material yang lebih kecil dan keras sebagai agregat.
3. Mengurangi porositas dan membuat distribusi agregat, media, dll lebih seragam.
"Agen pereduksi air mengurangi kadar air"
"Bubuk ultra halus meningkatkan kepadatan"
Pada tahun 1970-an, orang Denmark meningkatkan kekuatan beton secara signifikan dengan menambahkan bahan pereduksi air dan bubuk ultra-halus pada beton. Campuran pengurang air secara signifikan mengurangi kadar air dalam beton. Bubuk ultra halus ditambahkan ke bahan beton sebagai bahan tambahan. Melalui pencampuran yang cukup, secara efektif dapat mengurangi kesenjangan antara agregat, meminimalkan kualitas udara campuran, dan meningkatkan kepadatan material.
Beton yang diolah dengan cara di atas disebut HPC (beton mutu tinggi). Secara teoritis, ketahanan tekan HPC dapat mencapai kekuatan 120MPA (dapat menahan gaya 120 ton per meter persegi).
"Agen pereduksi air mengurangi kadar air"
"Bubuk ultra halus meningkatkan kepadatan"
Pada tahun 1970-an, orang Denmark meningkatkan kekuatan beton secara signifikan dengan menambahkan bahan pereduksi air dan bubuk ultra-halus pada beton. Campuran pengurang air secara signifikan mengurangi kadar air dalam beton. Bubuk ultra halus ditambahkan ke bahan beton sebagai bahan tambahan. Melalui pencampuran yang cukup, secara efektif dapat mengurangi kesenjangan antara agregat, meminimalkan kualitas udara campuran, dan meningkatkan kepadatan material.
Beton yang diolah dengan cara di atas disebut HPC (beton mutu tinggi). Secara teoritis, ketahanan tekan HPC dapat mencapai kekuatan 120MPA (dapat menahan gaya 120 ton per meter persegi).
"Serat baja meningkatkan kekuatan"
"Bubuk aktif meningkatkan fusi"
Sekitar tahun 1990-an, bubuk mineral aktif seperti silika fume dan bubuk mineral digunakan sebagai campuran beton. Serat baja ultrahalus digunakan untuk menggantikan agregat kasar tradisional, dan bubuk aktif ultrahalus ditambahkan untuk menghilangkan cacat internal pada material. turun ke titik terendah. Serat baja memiliki kekuatan lebih tinggi dan volume lebih kecil. Bubuk mineral aktif seperti asap silika dan bubuk mineral secara kimiawi dapat mencapai tingkat fusi yang lebih tinggi antar bahan. Setelah pemeliharaan jangka panjang dalam lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi, beton dapat menjadi optimal secara mikroskopis. Bahkan retakan kecil pada material dapat sembuh secara perlahan di bawah pengaruh bubuk mineral aktif.
"Cetakan bertekanan tinggi"
"Pemeliharaan suhu tinggi"
Karena serbuk mineral aktif memegang peranan utama dalam keseluruhan proses, maka beton saat ini disebut beton serbuk reaktif RPC (Reactive Poeder Concrete). Beton jenis ini sudah dapat memiliki sifat fisik yang sangat tinggi dan disebut juga UHPC.
Secara umum, RPC (beton bubuk reaktif) dapat dibagi menjadi dua tingkatan sesuai dengan kondisi pengawetan yang berbeda. Setelah proses curing selama kurang lebih 3 hari pada suhu 20 derajat -90 derajat, kuat tekan RPC dapat mencapai 200 MPA (gaya yang mampu menahan 200 ton per meter persegi). ), beton jenis ini disebut PRC200. Jika RPC dibentuk menggunakan tekanan tinggi (porositas UHPC lebih rendah pada tekanan tinggi) dan diawetkan pada suhu 250 derajat -400 derajat , kuat tekan RPC dapat mencapai 500MPA-800MPA. Beton jenis ini disebut PRC800.
Terdapat perbedaan besar dalam tingkat keahlian dan ilmu pengetahuan dan teknologi antar negara, dan terdapat juga perbedaan besar dalam standar evaluasi UHPC antar negara. Secara umum beton dengan kuat tekan melebihi 150 MPA dapat disebut beton kinerja ultra tinggi (UHPC).
"Keterbatasan relatif UHPC"
Secara umum, jika UHPC ingin mencapai kekuatan yang relatif tinggi, maka diperlukan proses curing termal bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi sebagai kondisi yang diperlukan. Di sisi lain, serat baja cenderung menggumpal selama proses pencampuran, sehingga memerlukan peralatan pencampuran profesional berskala besar. Kondisi konstruksi ini pada dasarnya sulit dicapai untuk penuangan di lokasi. Hal ini juga mengarah pada fakta bahwa sebagian besar UHPC merupakan komponen prefabrikasi yang perlu dipersiapkan terlebih dahulu di pabrik, dan biayanya akan sangat tinggi.
Arsitek berbakat Rudy Ricciot1 pernah berkomentar tentang UHPC (Ultra High-Performance Concrete), "Kami tidak tahu seberapa jauh material ini akan membawa kami, namun kami pasti bisa mengubah dunia bersama-sama." Memang benar, kekuatan teknologi lebih ibarat jembatan yang mengantarkan desainer menuju kerajaan kreativitas.
