Son 15 yılda somut dikkate değer gelişmeler, birçok araştırmacı UHPC’yi uygulamalara hazır olacak düzeye kadar geliştirdi. UHPC fabrika ortamında üretilen prekast beton gibi yüksek disiplin ve kontrol gerektiren ortam ihtiyacı duymaktadır. Tasarlanan UHPC için basınç dayanımı 200 MPa’ya kadar çıkabilmektedir. Çok yüksek mukavemetli ve yoğun mikro yapıya sahip beton üretmenin temel fikri 1980’lerde ortaya atılmıştır. Bununla birlikte, pratik atılım, son derece düşük W/B kullanarak kompozit gözenekliliği en aza indirmek için yüksek oranda optimal paketlenmiş ultra ince parçacıklarla, kolay akan beton üretimini mümkün kılan verimli SP geliştirilmesinden sonra geldi.
Bazı araştırmacılar UHPC’nin tasarımında aşağıdaki gibi özetlenebilen temel prensibi belirlemişlerdir:
- Toz boyutu sınıflarının geniş dağılımı yoluyla granül karışımı optimize ederek ve W/B’yi azaltarak kompozit gözenekliliği en aza indirmek.
- SF’nin puzolanik reaksiyonunu hızlandırmak ve mekanik özellikleri arttırmak için karışım sonrası ısıl işlemle mikro yapının güçlendirilmesi.
- Kaba agregayı ortadan kaldırarak homojenliğin geliştirilmesi, heterojenliğin mekanik etkilerinde azalmaya neden olur.
- Küçük çelik liflerin yeterli hacim fraksiyonunu ekleyerek sünek davranışlarda artış.
İlk dört ilkenin uygulanması çok yüksek basınç mukavemetine sahip betona yol açar ve çelik liflerin eklenmesi betonun hem çekme mukavemetini hem de sünekliğini artırmaya yardımcı olur.
UHPC Karışım Bileşimleri
UHPC üretiminde anahtar faktör, mekanik homojenliği, maksimum parçacık paketleme yoğunluğunu ve minimum kusur boyutunu sağlamak için karışım bileşenlerinin mikro ve makro özelliklerini geliştirmektir. UHPC bileşimlerinin seçimi sadece farklı tane boyutlarının nispi oranlarına değil, aynı zamanda uygun fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip uygun malzeme seçimine de odaklanmalıdır. Ticari olarak temin edilebilen bazı UHPC karışımları aşağıdaki tabloda gösterilmektedir. Tablodan, UHPC’de normal olarak yüksek hacimde çimento içeriği, SF ve kumun kullanıldığı gözlemlenebilir. UHPC’nin başlangıç maliyeti geleneksel betonu (CC) aşar, UHPC’nin faydalı özelliklerinden ödün vermeden malzeme maliyetini en aza indirmek için büyük çaba gösterilmiştir.
| Malzemeler (kg/m3) | BCV® | BSI® | Cemtec® | Ductal® | Dura® |
|---|---|---|---|---|---|
| Portland çimentosu | 1114 | 1050 | 712 | 911 | |
| İnce kum | 2115 | 1072 | 514 | 1020 | 911 |
| SF | Premix | 169 | 268 | 231 | 225 |
| Öğütülmüş kuvars | - | - | 211 | - | |
| Hızlandırıcı | - | - | - | 30 | - |
| Çelik elyaf | 156 | 234 | 858 | 156 | 173 |
| SP | 21,5 | 40 | 44 | 30,7 | 38 |
| Su | 159 | 211 | 180 | 109 | 200 |
Geleneksel betondan farklı olarak, UHPC nasıl üretildiği kadar, hangi standartlara göre üretildiğinin önemide ortaya çıkmıştır. Geleneksel betona göre karışım oranları, içerisine katılan malzemelerin özellikleri ve kalitesi büyük yapılarda UHPC beton genelini etkileyebilmektedir.
UHPC fabrika ortamında üretimi ile ilgili sizi bilgilendirmeye devam edeceğiz.
