1. स्थायित्व गुण
यूएचपीसी कंक्रीट का एक मुख्य लक्ष्य चट्टान की तरह टिकाऊ होना और गुणवत्ता में महत्वपूर्ण हानि के बिना लंबे समय तक चलना है। आमतौर पर, कंक्रीट संरचनाएं वहां स्थापित की जा सकती हैं जहां वे तत्काल पर्यावरण के अनुकूल हों और अपरिहार्य कठोर परिस्थितियों के संपर्क में आ सकते हैं जैसे: पानी का प्रवेश, रासायनिक हमला, स्टील का क्षरण, क्षार-सिलिका प्रतिक्रियाएं, फ्रीज-पिघलना चक्र और कार्बोनिक एसिड परिवर्तन। . ऐसी कठोर परिस्थितियों में लंबे समय तक रहने से कंक्रीट संरचनाएं खराब हो सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप संरचनात्मक रखरखाव लागत बढ़ जाती है। इन स्थायित्व मुद्दों में एक प्रमुख बिंदु कंक्रीट मैट्रिक्स की पारगम्यता है। यदि कंक्रीट कम पारगम्य है, तो यह अधिक टिकाऊ होगा। यूएचपीसी कंक्रीट के लिए उपयोग की जाने वाली घटक सामग्रियों के प्रकार और नई प्रौद्योगिकियां असाधारण स्थायित्व के साथ कंक्रीट के विकास को सक्षम करेंगी जो कठोर वातावरण का सामना कर सकती है और लंबे समय तक सेवा कर सकती है।
पारगम्यता को नियंत्रित करने वाले मुख्य कारक घनत्व माइक्रोस्ट्रक्चर और कंक्रीट मैट्रिक्स की सरंध्रता हैं। मोटे समुच्चय को छोड़कर, टिब्बा रेत और सिलिका धुएं जैसे महीन और अति सूक्ष्म कणों को जोड़ना, बाइंडर और पतला सुपरप्लास्टिकाइज़र में पानी के अनुपात को कम करना मिश्रण को समरूप बनाने के लिए एक साथ काम करेगा, जिससे इसके छिद्र बहुत कम हो जाएंगे।
जल अवशोषण क्षमता यूएचपीसी कंक्रीट का पारगम्यता गुणांक है और इसे इसके उच्च स्थायित्व का संकेत माना जा सकता है। कंक्रीट की जल अवशोषण क्षमता में कमी का मतलब कंक्रीट मैट्रिक्स की सरंध्रता में कमी है। जब पानी और बाइंडर का अनुपात कम हो जाता है, तो ये छिद्र कम हो जाते हैं। चूंकि यूएचपीसी कंक्रीट का जल-बाइंडर अनुपात पारंपरिक कंक्रीट की तुलना में बहुत कम है, डोबियास एट अल द्वारा अध्ययन। दिखाया गया कि यूएचपीसी का जल अवशोषण गुणांक पारंपरिक कंक्रीट की तुलना में 5 गुना कम है। जब छिद्र सामान्य कंक्रीट के दसवें हिस्से से कम होंगे, तो यूएचपीसी कंक्रीट का मैट्रिक्स अभेद्य होगा।
अच्छे स्थायित्व का एक और संकेत कंक्रीट की क्लोराइड आयन जैसे रासायनिक हमलों का विरोध करने की क्षमता है। यदि कंक्रीट मैट्रिक्स पारगम्य है, तो क्लोराइड आयन मैट्रिक्स में प्रवेश कर सकते हैं, स्टील के निष्क्रियता को नष्ट कर सकते हैं, और संक्षारण प्रक्रिया की शुरुआत को बढ़ावा दे सकते हैं। स्टील को निष्क्रिय क्षारीय परत द्वारा संक्षारण से बचाया जाता है जो क्लोराइड आयनों की संक्षारक क्रिया से क्षतिग्रस्त हो सकता है। हालांकि, यूएचपीसी कंक्रीट के घने और अभेद्य मैट्रिक्स के कारण, क्लोराइड आयनों का प्रवेश नगण्य है, और यूएचपीसी कंक्रीट स्टील जंग के लिए अच्छा प्रतिरोध दिखाता है।
कई शोधकर्ताओं ने विभिन्न पर्यावरणीय जोखिमों जैसे फ्रीज-पिघलना और मौसम के व्यवहार का अध्ययन किया है। फ़्रीज़-विगलन तब होता है जब कंक्रीट मैट्रिक्स में प्रवेश करने वाले पानी के कण जम जाते हैं और कंक्रीट के छिद्रों के बाहर फैल जाते हैं। कई शोधकर्ताओं ने सैकड़ों फ्रीज-पिघलना चक्रों से लेकर 800 चक्रों के बाद थोड़ी गिरावट और नगण्य गुणवत्ता हानि देखी है। इसके अतिरिक्त, हकीम, आज़ाद और अहमद ने गीले-सूखे और गर्म-ठंडे चक्रों का अध्ययन किया। उन्होंने दिखाया कि यूएचपीसी ने आक्रामक जोखिम स्थितियों के तहत अपनी ताकत बनाए रखी। वास्तव में, कंक्रीट सब्सट्रेट इतना टिकाऊ होगा कि कोटिंग या पेंट की आवश्यकता के बिना लंबे समय तक चल सकेगा।
2. यांत्रिक गुण
किए गए प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि यूएचपीसी में भवन निर्माण सामग्री के रूप में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण हैं। कंप्रेसिव ताकत यूएचपीसी कंक्रीट की प्राथमिक यांत्रिक संपत्ति है और यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि संरचना निर्दिष्ट भार का सामना कर सकती है। इसे अन्य यांत्रिक गुणों के साथ-साथ उच्च स्थायित्व का संकेतक भी माना जाता है। वास्तव में, उच्च कंक्रीट ताकत दो मुख्य सिद्धांतों का परिणाम है: सामग्री कणों की पैकिंग और पानी और बाइंडर का अनुपात। यूएचपीसी संपीड़न शक्ति पर जल-बाइंडर अनुपात का प्रभाव। सिलिका धुएं की सामग्री भी संपीड़न शक्ति को बढ़ा सकती है। इलाज विधि का संपीड़न शक्ति पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जिसमें भाप इलाज सामान्य इलाज से बेहतर होता है।
स्टील फाइबर का संपीड़न शक्ति पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है, लेकिन दूसरी ओर, यूएचपीसी कंक्रीट की तन्यता ताकत बढ़ सकती है। स्टील फाइबर के लिए, यूएचपीसी की तन्यता ताकत आमतौर पर 15-20एमपीए की सीमा में होती है, जो स्टील फाइबर के बिना यूएचपीसी की तन्यता ताकत मूल्य से लगभग दोगुनी है। यह मान यूएचपीसी कंक्रीट की संपीड़न शक्ति का लगभग दसवां से दो-दसवां हिस्सा है।
कंप्रेसिव स्ट्रेंथ के मूल्य के संबंध में, कुछ शोधकर्ताओं का कहना है कि कंप्रेसिव स्ट्रेंथ आमतौर पर 120 एमपीए से अधिक होती है, जबकि अन्य कहते हैं कि यह 150 एमपीए से शुरू होती है। किसी भी स्थिति में, यह सामान्य कंक्रीट से कहीं अधिक मजबूत है। इन शोधकर्ताओं के अनुसार, यूएचपीसी की संपीड़न शक्ति और सभी यांत्रिक गुण सामान्य कंक्रीट से कहीं बेहतर हैं।
इसके अलावा, यूएचपीसी की लचीली ताकत का मूल्य 30 एमपीए तक दिखाया गया है, जो उच्च तापमान से ठीक होने वाली स्थिति या 28 दिनों की दीर्घकालिक सामान्य स्थिति में हासिल की जाती है। इस मान का उल्लेख कई सन्दर्भों में किया गया है। इसका उल्लेख 30 एमपीए से अधिक, 40 एमपीए जितना उच्च, या 30-50 एमपीए की सीमा में किया गया है। चूंकि अध्ययन से प्राप्त परिणाम संदर्भित हैं, औसत 28-दिन की फ्लेक्सुरल ताकत 31 एमपीए है, और अंगूठे का संदर्भ नियम बताता है कि यूएचपीसी की फ्लेक्सुरल ताकत सामान्य कंक्रीट की फ्लेक्सुरल ताकत से पांच गुना अधिक है, की फ्लेक्सुरल ताकत यूएचपीसी को हमारी तालिका में 30 एमपीए तक के मान के रूप में दिखाया गया है।
यूएचपीसी की विभाजन तन्य शक्ति को तालिका में 20 एमपीए के अधिकतम मान के रूप में दिखाया गया है। इस मान का उल्लेख कई सन्दर्भों में किया गया है। उदाहरण के लिए, संदर्भ में कहा गया है कि "फाइबर-युक्त यूएचपीसी मैट्रिसेस में आमतौर पर 15-20एमपीए" की सीमा में तन्य शक्ति होती है। इसके अलावा, संदर्भ में कहा गया है कि "मिश्रण में 8-15एमपीए की सीमा में विभाजित तन्यता ताकत होने की सूचना मिली है"। यूएचपीसी की तन्यता ताकत को इसकी संपीड़न शक्ति का दसवां हिस्सा माना जा सकता है, यानी, यदि संपीड़न शक्ति 150 एमपीए है, तो यह 15 एमपीए तन्य शक्ति है।
सीमेंटयुक्त मिश्रित मैट्रिक्स की तन्यता क्रैकिंग क्षमता और फाइबर सुदृढीकरण के क्रैक-ब्रिजिंग व्यवहार के कारण यूएचपीसी के तन्य गुण पारंपरिक कंक्रीट से भिन्न हैं। फाइबर-प्रबलित पारंपरिक कंक्रीट की तुलना में, यूएचपीसी क्रैक स्थानीयकरण, फाइबर पुलआउट और तन्य क्षमता के नुकसान से पहले महत्वपूर्ण, निरंतर पोस्ट-क्रैकिंग तन्य क्षमता प्रदर्शित कर सकता है।
चूंकि यूएचपीसी का आधुनिक निर्माण में तेजी से उपयोग किया जा रहा है, इसलिए इसके संरचनात्मक व्यवहार, संख्यात्मक मॉडलिंग और फ्रैक्चर यांत्रिकी का अध्ययन करने के लिए इसके तन्य और संपीड़ित गुणों का निर्धारण महत्वपूर्ण है।
डू एट अल. बताया गया कि फाइबर सामग्री, आकार, पहलू अनुपात, अभिविन्यास और वितरण जैसी फाइबर विशेषताओं का फाइबर-प्रबलित अल्ट्रा-उच्च प्रदर्शन कंक्रीट के तन्य गुणों पर बहुत प्रभाव पड़ता है। तन्य शक्ति और ब्रेकिंग ऊर्जा क्षमता सहित तन्य गुणों में सुधार करने के लिए फाइबर सामग्री बढ़ाना सबसे विश्वसनीय तरीका है। इसका मतलब यह है कि पर्याप्त मात्रा में फाइबर का उपयोग करके आवश्यक तन्य शक्ति प्राप्त की जा सकती है।
हाबेल एट अल. तीन अलग-अलग तन्य व्यवहारों का एक योजनाबद्ध आरेख दिखाया गया है जो यूएचपीसी प्रदर्शित कर सकता है: I) क्रैकिंग से पहले रैखिक लोचदार व्यवहार; II) क्रैकिंग और बिखरी हुई असतत क्रैकिंग के बाद तनाव सख्त व्यवहार; और III) तनाव स्थानीयकरण के दौरान दरार-विशिष्ट नरमी। व्यवहार।
