Beton ultra wysokowartościowy lub wysokowartościowy (UHPC) jest stosowany do produkcji elementów, które muszą charakteryzować się wysoką nośnością oraz bardzo dobrą odpornością na czynniki chemiczne i fizyczne. Aby materiał spełniał te wymagania, powinien mieć gęstą strukturę oraz dobrą obrabialność. Elementy budowlane z betonu wysokowartościowego zachowują te same parametry nośności, przy jednocześnie bardziej filigranowych wielkościach. Dzięki temu, w trakcie produkcji tych elementów oszczędza się materiał oraz energię.
Klasyfikacja betonu
Standardowy beton należy do klasy wytrzymałości na ściskanie C50/60, natomiast beton o podwyższonej wytrzymałości to klasa C80/95. Wykorzystanie betonu o wyższej klasie wytrzymałości wymaga uzyskania aprobaty nadzoru budowlanego. Aktualnie realizowany projekt przewiduje produkcję betonu budowlanego o cylindrycznej wytrzymałości na ściskanie wynoszącej nawet co najmniej 130 N/mm2.
Metody produkcji betonu
Najważniejszym aspektem w produkcji wysokowartościowego betonu jest uzyskanie wyższej zawartości spoiwa. Dzięki temu materiał uzyskuje wyższą nieprzepuszczalność oraz zmniejszenie porów. Zawartość cementu w takim betonie jest nieco wyższa niż w standardowych produkcie. Obniżony jest także stosunek woda/cement oraz zastosowane są superplastyfikatory na bazie polirboksylanów, co zapewnia lepszą urabialność. Do betonu wysokowartościowego konieczne jest dodanie mikrowypełniaczy (np. pył krzemionkowy, pył węglowy lub popiół lotny). Wszystkie składniki muszą być odpowiednie zbilansowane, a beton odpowiednio utwardzony.
Ponieważ materiał budowlany jest mało plastyczny, konieczne jest dodanie do niego włókien stalowych w proporcji 5% objętości. Najlepiej sprawdzają się włókna o średnicy 0,10 do 0,20 mm. Materiał taki nazywany jest ultra wysokowydajnym betonem wzmocnionym włóknami (UHFB).
Rozwój betonów wysokowartościowych
Pierwsze badania nad betonem wysokowartościowym prowadzono w Danii oraz Francji w latach 80 XX wieku. Obecnie to właśnie Francja jest liderem w wykorzystywaniu betonów o wysokich parametrach. Jest to możliwe dzięki wprowadzeniu odpowiednich norm dotyczących wykonywania konstrukcji oraz stosowanego materiału.
Cechy betonu UHPC
Beton wysokowartościowy UHPC cieszą się ogromną popularnością w wielu państwach. Jest doceniany ze względu na szereg zalet, jakie oferuje:
- wysoka wytrzymałość na ściskanie – 10 razy większa od tradycyjnego betonu (dla zwykłego betonu wartości te mieszczą się pomiędzy 3 000 a 5 000 psi, zaś w przypadku betonu UHPC wytrzymałość na ściskanie ma od 18 000 do 35 000 psi),
- wysoka trwałość,
- wysoka szczelność,
- dobra urabialność mieszanki betonowej,
- duża wytrzymałość na rozciąganie – około 140 psi, podczas gdy dla tradycyjnego betonu wynosi ona od 400 do 700 psi.
- niemal 100-letnia żywotność,
- odporność na zamrażanie/rozmrażanie – po 600 cyklach zamrażania i rozmrażania materiał nadal wykazuje 100% swoich właściwości materiałowych,
- wodoszczelność,
- odporność na chlorki, np. sól drogowa – wyjątkowo niska migracja chlorków podczas 90 dni testów,
- wysoka elastyczność,
- odporność na ścieranie – prawie dwukrotnie większa od tradycyjnego betonu.
Właściwości materiału porównywane są do twardej skały. Niezależnie od sposobu utwardzania, beton UHPC ma znacznie większą trwałość i wytrzymałość od klasycznego betonu.
Zastosowanie betonu wysokowartościowego
Głównym zastosowaniem tego materiału jest wzmacnianie i renowacja konstrukcji mostowych. Zastosowanie betonu UHPC umożliwia uzyskanie smuklejszych elementów oraz mniejszych obciążeń martwych, przy zachowaniu tej samej nośności. Sposoby renowacji mogą być różne: od wzmocnienia nawierzchni drogi, po wymianę całej konstrukcji na elementy wyprodukowane z betonu wysokowartościowego. Materiał może być także wykorzystywany w budownictwie, do tworzenia niewielkich elementów elewacji lub elementów nośnych konstrukcji (słupów, dźwigarów, płyt stropowych). Można go wykorzystać w elementach gdzie jest wymagana estetyka i duża wytrzymałość takich jak donice betonowe ogrodowe czy donice betonowe do palm.
Donice betonowe z wysokowartościowego ultra betonu UHPC
Donice z betonu UHPC są nowoczesnym rozwiązaniem. Produkty te można wykorzystać do różnorodnych aranżacji zewnętrznych, np. tereny miejskie, ogrody, tarasy. Ponieważ materiał ma wysokie właściwości wytrzymałościowe oraz jest mrozoodporny, aranżacje z wykorzystaniem donic betonowych mogą być całoroczną ozdobą. Aby zalegająca w donicy woda nie spowodowała uszkodzeń produktu, potrzebny jest odpowiedni system odprowadzania wody. W tym celu donice powinno się umieścić na podstawie o niewielkich nóżkach. Jest to bardzo ważne, aby przed posadzeniem w donicy roślin, stworzyć odpowiednie odprowadzanie wilgoci z wnętrze betonowej donicy. Zaletami rozwiązania jest niezwykła trwałość oraz odporność na zniszczenia. Donice betonowe cenione są także za brak konieczności szczególnej pielęgnacji.
Nowoczesny materiał UHPC ma niesamowite właściwości, a produkty z niego wykonane stosowane są głównie w miejscach nowoczesnych aranżacji, gdzie ważny jest niezawodność i dbałość, a także dobry efekt wizualny. Donica betonowa najlepiej komponuje się w zielonymi roślinami o dużych liściach.
