Složení UHPC a porovnání s HPC a NSC

Všeobecně platí, že se zvyšující se pevností se v betonu zvyšuje dávka pojiva i příměsí, snižuje vodní součinitel a zmenšuje maximální zrno kameniva. Pro hrubé srovnání jsou níže uvedeny nejčastější rozsahy množství jednotlivých složek v betonech typu NSC, HPC a UHPC.

U betonů běžných pevnostních tříd (normal strength concrete — NSC) je jejich složení dáno zejména dostupností jednotlivých vstupních materiálů, typem výsledného betonu, který má ze směsi vzniknout (rozhodující je zejména pevnost a konkrétní vliv prostředí) a ekonomikou. Kamenivo je používáno především z lokalit blízkých výrobně betonu. Maximální zrno je běžně 22 mm a objem hrubého kameniva je nejčastěji okolo 35 %. Objem cementu je běžně v rozmezí 250 až 450 kg/​​​m3 a vodní součinitel bývá v rozmezí 0,4 až 0,7. Typ cementu je volen dle dostupnosti, ekonomičnosti a určení betonu.

U vysokohodnotných betonů (high-performance concrete — HPC) jsou pečlivěji voleny složky s ohledem na jejich kompatibilitu a výsledné parametry. Oproti NSC je většinou voleno drcené kamenivo s vyšší pevností a rovnoměrnými parametry. Obsah hrubého kameniva je mírně nižší než u NSC (cca 30 %) a maximální zrno je většinou voleno 16 mm. U vysokohodnotných betonů je velmi často jako příměs využíván křemičitý úlet (mikrosilika). Objem cementu je běžně v rozmezí 400 až 550 kg/​​​m3 a vodní součinitel bývá v rozmezí 0,3 až 0,4.

Při návrhu ultra vysokohodnotných betonů (ultra-high-performance concrete — UHPC) je nejdůležitější návrh plynulé křivky zrnitosti kompletní směsi, od nejjemnější mikrosiliky až po hrubé kamenivo. Zároveň je zásadní kompatibilita jednotlivých složek, především superplastifikátoru a cementu. Hrubé kamenivo je voleno se zrnem maximálně 8 mm, velká část směsí ale hrubé kamenivo vůbec neobsahuje. Dávka cementu činí přes 500 kg/​​​m3 a vodní součinitel se pohybuje okolo hodnoty 0,2. Část cementu tak zůstává nezhydratovaná a zastává funkci plniva. Ve směsi je obsažen vysoký podíl příměsí (mikrosiliky) pro dosažení vysoké hutnosti a odolnosti. Ve většině receptur UHPC jsou použity ocelové drátky o průměru 0,1 až 0,3 mm.

Související odkazy:

Více v článku UHPC a jeho aplikace v České Republice.


Témata

UHPC

Související články v časopise Beton

1/2022 Technologie | 10. 3. 2022 | Materiály a technologie

První aplikace UHPC pro monolitickou přibetonávku v ČR — most v Meziboří u Litvínova

Ultra vysokohodnotný beton byl na stavbách v ČR použit již na několika projektech, vesměs se ale jednalo o prefabrikované nosné nebo pomocné konstrukce. Na několika projektech byl již také vyzkoušen transport UHPC pomocí autodomíchávačů, např. pro lávky v Čelákovicích a v Lužc...