UHPC velja za enega najbolj inovativnih inženirskih materialov na osnovi cementa v 20. stoletju. Trenutno so Francija, Švica, Danska, Kitajska, Japonska in Združene države države z aktivnim razvojem UHPC. Te države so zavezane raziskavam sorodnih tehnologij in razvojnih trendov skupnih struktur, kot so posamezne zgradbe, krovi mostov in njihove skupne povezave ter mostovi. Konstrukcije in obnove, izdelava balkonov, stopnišč in drugo.
• Uporaba mostov za pešce in mostov
V Španiji obstajajo tudi različne vrste institucij, ki spodbujajo izvajanje na tem področju. Pravzaprav lahko prvo uporabo UHPC v Španiji zasledimo v letu 2003, v projektu kompozitne strukture muzeja Reina Sofia v Madridu. Ductal®-AF se uporablja za vlivanje konstrukcije z višino 16 m in premerom 32 cm. Na žalost je malo informacij o tem projektu, ki je tudi mejnik za UHPC v mednarodnem merilu.
Druga uporaba UHPC v Španiji je prišla desetletje pozneje, leta 2013, ko je bil v sredozemskem mestu Alicante dokončan most za pešce čez reko Oveja. Z razponom 43 m in širino 3 m je konstrukcija postala prvi nosilni most za pešce na svetu, zgrajen izključno z UHPC. Mešanica UHPC uporablja lokalno dostopne materiale in ima povprečno tlačno trdnost 150 mpa po strjevanju na zraku.
Ker je Valencia odprto mesto, je bil predlagan načrt gradnje in realiziran končni projekt.
Struktura je leta 2013 prejela nagrado za gradbeništvo španskega združenja gradbenikov ACHE, kot tudi nagrado ACI za arhitekturo leta 2019 kot priznanje za izjemen prispevek oblikovalcev projekta k industriji. Zdaj, skoraj 10 let pozneje, zgradba ne potrebuje vzdrževanja in ostaja v popolnem stanju kljub izpostavljenosti okolju ravni XS1-.
Po tej uspešni izkušnji sta bila leta 2014 zgrajena še dva mostova za pešce. Eden se nahaja na avtocesti V-21 v Puçolu v Valencii, drugi pa je most za pešce Guadassuar, zgrajen leta 2016.
Konstrukcija brvi ima razpon 30-33 m, s čimer je dosežena bolj industrijska, montažna rešitev, ki ji omogoča minimalne stroške vzdrževanja v primerjavi z drugimi možnostmi.
Plošče vseh teh brvi so 35 mm debele neojačane plošče UHPC, izdelane iz mešanice UHPC in jeklenih vlaken na kljuki. Od leta 2016 se ta rešitev uporablja v številnih različnih vrstah projektov kot tehnični tlaki v velikostih do 2×3 m.
Leta 2021 so v Sollani postavili četrti španski most za pešce UHPC z razponom 15,4 m. Pred koncem leta 2022 bodo v bližini Valencie začeli uporabljati drugi most za pešce z razponom 35 m.
• Uporaba plavajočih struktur na rančih na morju
Leta 2015 je lokalna agencija za raziskave in razvoj UHPC ugotovila velik problem vztrajnosti v ribogojnem sektorju: Galicija ima 3337 plavajočih ribogojnic, ki se uporabljajo za nabiranje školjk, njihova življenjska doba pa le redko presega 10-15 let. Zato so se odločili oblikovati lebdečo strukturo, podobno nosilcem UHPC. Nosilna struktura UHPC lahko ohrani enako težo, struktura je bolj prilagodljiva udarcem valov in ima večjo vzdržljivost. Tako so nastale lebdeče konstrukcije UHPC. Oktobra 2016 je ekipa namestila prvi 365㎡ prototip plavajočega splava za AZTI v Kantabrskem morju. To je postala prva plavajoča struktura UHPC na svetu in prva uporaba tega materiala v ribogojstvu.
Z vidika poslovne strategije se morda zdi ideja o dajanju takega izdelka na trg nora, saj imajo plavajoče farme UHPC štiri jasne ovire:
Ribiči imajo prirojene konceptualne ovire: ne verjamejo v beton, ker v pristanišču vidijo veliko korozije;
Transportne ovire: Tovarna za proizvodnjo izdelkov UHPC je 1,000km oddaljena od Galicije, kjer je tradicionalne surovine za plavajoče splave (evkaliptov les) v izobilju, kar pomeni, da bo uporaba nove rešitve naletela na dvojne težave;
Cenovna ovira: rešitve UHPC so 25 % dražje od tradicionalnih rešitev;
Ovira znanja: Raziskovalne in razvojne ustanove UHPC so strokovnjaki za napredne materiale, ne pa tudi za gojenje morske hrane.
Kljub številnim zgornjim oviram obstaja eno ključno dejstvo, ki ustanovam za raziskave in razvoj ter izvajalcem omogoča vstop na trg: stranke so vzdrževalci plavajočih splavov in natančno vedo, koliko denarja vsako leto porabijo za zaščito in popravilo lesenih konstrukcij. Zato je poudarjena prednost lebdečih struktur UHPC pri zniževanju stroškov vzdrževanja, zaradi česar je njihov vstop na trg bolj logičen. Trenutno se v Galiciji, Valencii, Jadranskem morju, Severnem morju in Baltskem morju uporablja več kot 20000 kvadratnih metrov plavajočih splavnih struktur UHPC.
Stanje pregleda prvega splava UHPC 5 let po namestitvi (2016-2021). Kljub temu, da spada v okoljski razred XS3 in vzdrži valove do 1,2 m, struktura ostaja v dobrem stanju brez znakov korozije. Plavajoči splavi UHPC lahko prenesejo valove do 3,7 m. Če za primer vzamemo plavajoči splav ob izlivu reke Baiona v Galiciji, je še vedno v popolnem stanju.
• Strukturne aplikacije avtocestnih mostov
Leta 2018 je bil dokončan prvi španski cestni most UHPC. Projekt je v glavnem zaključil postavitev ogrodja cestnega mostu z razponom 7 m (most je leta 2007 poškodoval tok reke Vernissa).
Shema je sestavljena iz treh dvosmernih montažnih elementov UHPC (debeline 40 cm), ki vzdržijo prihodnje poplave z velikim pretokom in izboljšajo vzdržljivost.
Leta 2019 je most v Alciri (50 kilometrov oddaljen od prejšnjega) zadel tovornjak in uničil njegova prvotna dva dvojna T-nosilca. Izvajalec je zasnoval nove nosilce UHPC tako, da v primeru novih trkov v prihodnosti nosilci ne bi bili poškodovani. Novi UHPC dvojni T-nosilci so prednapeti in izdelani v tovarni v enakih dimenzijah kot nepoškodovani navadni betonski nosilci.
• Aplikacije za popravilo zgradb
Leta 2020, po globalnem zaprtju, ki ga je povzročila koronavirusna bolezen (COVID-2019), materiali UHPC ponujajo možnosti za različne scenarije uporabe. Leta 2021 je špansko podjetje uporabilo UHPC za obnovo štirinadstropne zgodovinske stavbe. Stavba, zgrajena leta 1900, je zahtevala povečane največje projektne obremenitve in je morala izpolnjevati zahteve glede minimalne višine tal. Zaradi težav z višino tipičnih betonskih ali jeklenih tal ni bilo dovoljeno namestiti. Poleg tega je bilo zaradi posebnih konservatorskih zahtev te kulturne dediščine treba nekatere lesene pode integrirati kot nova tla.
Iz teh razlogov je bila stavba obnovljena z materiali UHPC. Rešitev je zmanjšala težo na kvadratni meter talne obloge in se izognila preobremenitvi zgodovinske stavbe. UHPC zagotavlja 40-odstotno zmogljivost po 24 urah, zato olajša napredovanje projekta in zgodnjo odstranitev opažev.
• Razvoj in uporaba funkcionalnih komponent (bazen)
Leta 2021 je Casas InHaus, špansko podjetje za montažne hiše, zasnovalo 12 m dolg bazen s konzolno konstrukcijo. Največji izziv je bilo povečanje dolžine konzole. Uporaba UHPC zmanjša težo za 70% v primerjavi s tradicionalnimi betonskimi konstrukcijami, zato je debelina elementov zmanjšana in ima večjo arhitekturno vrednost. Ta primer ponazarja, da lahka struktura UHPC ne more le zmanjšati stroškov, ampak tudi zagotoviti dodatno vrednost z estetskimi in umetniškimi učinki, kar strankam omogoča izbiro rešitev, ki jih ni mogoče doseči z drugimi materiali.
• Uporaba solarnih plavajočih struktur
Leta 2022 bodo komponente UHPC uporabljene v plavajočih sončnih elektrarnah. To je prvič na svetu, da so materiali UHPC uporabljeni za reševanje težav, ki se pojavljajo pri projektih fotovoltaike na morju. Patentirana zasnova ščiti pontonsko ploščad UHPC pred udarci valov, hkrati pa služi kot ojačitev za zmanjšanje števila privezov za doseganje cilja zmanjšanja stroškov. Ta rešitev je trenutno na voljo na trgu. Zasnova je uporabljena v največjem umetnem jezeru v Evropski uniji, instalacija pa je največja plavajoča sončna elektrarna v jezu v Evropski uniji.
Uporaba UHPC je bolj konkurenčna kot drugi materiali, saj tako vzdržljivost kot lahkotnost zagotavljata konkurenčno prednost pri tej aplikaciji. Trajnost je pomembna zaradi obrabe zaradi mokrih razmer in valov.
Lahkotnost rešitve se odraža v naslednjih vidikih:
Povprečna gostota pontona je manjša od 1. Če je pontonska plošča tanjša, je teža nižja, zato je mogoče gostoto obdržati pod 1 z zmanjšanjem debeline pontonske plošče, s čimer prihranite več teže in zmanjšate stroške. Zaradi tega so pontoni UHPC precej konkurenčni tradicionalnim betonskim rešitvam.
Lahki členi potrebujejo manjši ugrez za plavanje in s tem zmanjšane hidrodinamične sile, kar prihrani privezne točke in stroške povezav.
Transportne in obratovalne stroške je mogoče bistveno zmanjšati, pri čemer se v tem primeru transportni stroški v primerjavi s tradicionalnimi rešitvami prepolovijo.
• Strukturne aplikacije plavajoče transformatorske postaje
Trpežnost, lahkost, požarna odpornost in fleksibilnost so glavne prednosti plavajoče transformatorske postaje v tovarni Alqueva. Ta podpostaja je pomožna podporna rešitev za zgoraj omenjeno "Solar Floating Structure", zaradi česar je prva podpostaja na svetu, ki je bila dokončana z uporabo UHPC. Velikost trafopostaje je 12,3mx 6,5m, debelina 1,29m, v središču pa je zasnovan 22t kontejner.
Te uspešne aplikacije dokazujejo, da španski inženirji in uporabniki vse globlje razumejo možnosti UHPC.
