UHPC ถือเป็นหนึ่งในวัสดุวิศวกรรมซีเมนต์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่สุดในศตวรรษที่ 20 ปัจจุบัน ฝรั่งเศส สวิตเซอร์แลนด์ เดนมาร์ก จีน ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกาล้วนเป็นประเทศที่มีการพัฒนา UHPC อย่างแข็งขัน ประเทศเหล่านี้มุ่งมั่นที่จะวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องและแนวโน้มการพัฒนาของโครงสร้างทั่วไป เช่น อาคารเดี่ยว ดาดฟ้าสะพานและจุดเชื่อมต่อระหว่างกัน และสะพาน งานโครงสร้างและบูรณะ ระเบียง ก่อสร้างบันได และอื่นๆ
• การใช้งานสะพานคนเดินและดาดฟ้าสะพาน
ในสเปน ยังมีสถาบันหลายประเภทที่ส่งเสริมการดำเนินการในด้านนี้ ในความเป็นจริง การใช้งาน UHPC ครั้งแรกในสเปนย้อนกลับไปในปี 2003 ในโครงการโครงสร้างคอมโพสิตของพิพิธภัณฑ์ Reina Sofia ในกรุงมาดริด Ductal®-AF ใช้ในการหล่อโครงสร้างที่มีความสูง 16 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 ซม. น่าเสียดายที่มีข้อมูลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับโครงการนี้ ซึ่งเป็นก้าวสำคัญของ UHPC ในระดับสากล
การใช้งาน UHPC ครั้งที่สองในสเปนเกิดขึ้นในทศวรรษต่อมา ในปี 2013 เมื่อสะพานคนเดินข้ามหุบเขา Oveja's Ravine เสร็จสมบูรณ์ในเมือง Alicante ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ด้วยความยาว 43 ม. และความกว้าง 3 ม. โครงสร้างนี้จึงกลายเป็นสะพานคนเดินแบบโครงแห่งแรกของโลกที่สร้างขึ้นด้วย UHPC โดยเฉพาะ ส่วนผสม UHPC ใช้วัสดุที่หาได้ในท้องถิ่นและมีกำลังอัดเฉลี่ย 150mpa หลังจากการบ่มด้วยอากาศ
เนื่องจากบาเลนเซียเป็นเมืองเปิด จึงมีการเสนอแผนการก่อสร้างและโครงการขั้นสุดท้ายก็บรรลุผล
โครงสร้างดังกล่าวได้รับรางวัลวิศวกรรมโยธาประจำปี 2556 จากสมาคมวิศวกรรมโยธาแห่งสเปน ACHE รวมถึงรางวัลสถาปัตยกรรม ACI ประจำปี 2562 เพื่อยกย่องผลงานที่โดดเด่นของนักออกแบบในโครงการนี้ต่ออุตสาหกรรม ปัจจุบัน เกือบ 10 ปีต่อมา โครงสร้างนี้ไม่ต้องการการบำรุงรักษาและยังคงอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์แม้จะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมระดับ XS1-ก็ตาม
หลังจากประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จนี้ สะพานคนเดินอีกสองแห่งได้ถูกสร้างขึ้นในปี 2014 สะพานหนึ่งตั้งอยู่บนมอเตอร์เวย์ V-21 ในเมือง Puçol บาเลนเซีย และอีกสะพานหนึ่งคือสะพานคนเดิน Guadassuar ที่สร้างขึ้นในปี 2016
โครงสร้างสะพานคนเดินมีช่วง 30-33 ม. ทำให้ได้โซลูชันสำเร็จรูปแบบอุตสาหกรรมมากขึ้น ทำให้มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับตัวเลือกอื่นๆ
ดาดฟ้าของสะพานลอยทั้งหมดนี้เป็นแผง UHPC แบบไม่เสริมความหนา 35 มม. ทำจากส่วนผสมของ UHPC และเส้นใยเหล็กที่ปลายตะขอ ตั้งแต่ปี 2016 เป็นต้นมา โซลูชั่นนี้ได้ถูกนำไปใช้ในโครงการประเภทต่างๆ มากมาย เช่น พื้นทางเทคนิคขนาดสูงสุด 2×3 ม.
ในปี 2021 สะพานคนเดิน UHPC แห่งที่ 4 ของสเปนได้รับการติดตั้งในเมือง Sollana โดยมีความยาว 15.4 เมตร ก่อนสิ้นปี 2565 สะพานคนเดินแห่งที่สองที่มีระยะทาง 35 เมตรจะถูกใช้งานใกล้กับบาเลนเซีย
• การประยุกต์โครงสร้างลอยน้ำในฟาร์มปศุสัตว์นอกชายฝั่ง
ในปี 2015 หน่วยงานวิจัยและพัฒนา UHPC ในท้องถิ่นระบุถึงปัญหาการคงอยู่ที่สำคัญในภาคการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ: กาลิเซียมีฟาร์มลอยน้ำ 3,337 แห่งที่ใช้ในการเก็บเกี่ยวหอยแมลงภู่ และอายุการใช้งานของพวกมันแทบจะไม่เกิน 10-15 ปี ดังนั้นพวกเขาจึงตัดสินใจออกแบบโครงสร้างลอยตัวคล้ายกับคาน UHPC โครงสร้างลำแสง UHPC สามารถรักษาน้ำหนักเท่าเดิม โครงสร้างสามารถปรับให้เข้ากับแรงกระแทกของคลื่นได้มากขึ้น และมีความทนทานดีกว่า ดังนั้นโครงสร้างลอยน้ำที่ผลิตโดย UHPC จึงเกิดขึ้น ในเดือนตุลาคม 2016 ทีมงานได้ติดตั้งต้นแบบแพลอยน้ำขนาด 365 ตารางเมตร ลำแรกสำหรับ AZTI ในทะเลกันตาบริก สิ่งนี้กลายเป็นโครงสร้างลอยน้ำ UHPC แห่งแรกของโลกและเป็นการนำวัสดุนี้ไปใช้ครั้งแรกในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
จากมุมมองของกลยุทธ์ทางธุรกิจ แนวคิดในการนำผลิตภัณฑ์ดังกล่าวออกสู่ตลาดอาจดูบ้าไปแล้ว เนื่องจากฟาร์มลอยน้ำ UHPC มีอุปสรรคที่ชัดเจนสี่ประการ:
ชาวประมงมีอุปสรรคทางความคิดโดยธรรมชาติ พวกเขาไม่เชื่อในคอนกรีตเพราะพวกเขาเห็นว่ามีการกัดกร่อนอย่างมากในท่าเรือ
อุปสรรคด้านการขนส่ง: โรงงานผลิตผลิตภัณฑ์ UHPC อยู่ห่างจากแคว้นกาลิเซีย 1,000 กม. ซึ่งมีวัตถุดิบแบบดั้งเดิมสำหรับแพลอยน้ำ (ไม้ยูคาลิปตัส) มีอยู่มากมาย ซึ่งหมายความว่าการใช้โซลูชันใหม่จะเผชิญกับความยากลำบากสองเท่า
อุปสรรคด้านราคา: โซลูชัน UHPC มีราคาแพงกว่าโซลูชันแบบเดิมถึง 25%
อุปสรรคด้านความรู้: ศูนย์วิจัยและพัฒนา UHPC เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุขั้นสูง แต่ไม่ใช่ในการทำฟาร์มอาหารทะเล
แม้จะมีอุปสรรคมากมายข้างต้น แต่มีข้อเท็จจริงสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้สถาบัน R&D และผู้ประกอบวิชาชีพสามารถเข้าสู่ตลาดได้ นั่นคือ ลูกค้าคือผู้ดูแลแพลอยน้ำ และพวกเขารู้แน่ชัดว่าพวกเขาใช้เงินจำนวนเท่าใดในแต่ละปีเพื่อปกป้องและซ่อมแซมโครงสร้างไม้ ดังนั้นจึงเน้นถึงข้อดีของโครงสร้างลอยตัว UHPC ในการลดต้นทุนการบำรุงรักษา ซึ่งทำให้มีเหตุผลมากขึ้นสำหรับพวกเขาในการเข้าสู่ตลาด ปัจจุบันมีโครงสร้างแพลอยน้ำ UHPC มากกว่า 20,000 ตารางเมตรที่ใช้ในกาลิเซีย บาเลนเซีย ทะเลเอเดรียติก ทะเลเหนือ และทะเลบอลติก
สถานะการตรวจสอบแพ UHPC ลำแรก 5 ปีหลังการติดตั้ง (2016-2021) แม้จะอยู่ในระดับสิ่งแวดล้อมของ XS3 และทนทานต่อคลื่นสูงถึง 1.2 ม. แต่โครงสร้างยังคงอยู่ในสภาพดีโดยไม่มีร่องรอยการกัดกร่อน แพลอยน้ำ UHPC ทนคลื่นได้สูงถึง 3.7 ม. ยกตัวอย่างแพลอยน้ำที่ปากแม่น้ำ Baiona ในแคว้นกาลิเซียเป็นตัวอย่างว่ายังคงอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์
• การใช้งานโครงสร้างสะพานทางหลวง
ในปี 2018 สะพานถนน UHPC แห่งแรกของสเปนแล้วเสร็จ โครงการได้เสร็จสิ้นการติดตั้งดาดฟ้าสะพานถนนโดยส่วนใหญ่แล้ว โดยมีความยาว 7 เมตร (สะพานได้รับความเสียหายจากการไหลของแม่น้ำ Vernissa ในปี 2550)
โครงการประกอบด้วยองค์ประกอบสำเร็จรูป UHPC สองทิศทาง (หนา 40 ซม.) เพื่อทนต่อน้ำท่วมสูงในอนาคตและปรับปรุงความทนทาน
ในปี 2019 สะพานแห่งหนึ่งในอัลซิรา (ห่างจากสะพานก่อนหน้า 50 กิโลเมตร) ถูกรถบรรทุกชน ทำลายคานรูปตัวทีคู่เดิมสองตัว ผู้รับเหมาออกแบบคาน UHPC ใหม่ เพื่อที่ว่าหากเกิดการชนกันใหม่ในอนาคตคานจะไม่ได้รับความเสียหาย คานรูปตัว T คู่ UHPC ใหม่ ได้รับการอัดแรงและผลิตในโรงงานที่มีขนาดเท่ากับคานคอนกรีตธรรมดาที่ไม่เสียหาย
• งานซ่อมแซมโครงสร้างอาคาร
ในปี 2020 หลังจากการล็อกดาวน์ทั่วโลกที่เกิดจากโรคโคโรนาไวรัส (COVID-2019) วัสดุ UHPC มอบความเป็นไปได้สำหรับสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย ในปี 2021 บริษัทสเปนแห่งหนึ่งใช้ UHPC เพื่อบูรณะอาคารเก่าแก่สี่ชั้น อาคารที่สร้างขึ้นในปี 1900 ต้องเพิ่มน้ำหนักการออกแบบสูงสุดและต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดความสูงขั้นต่ำของพื้น เนื่องจากปัญหาด้านความสูง พื้นคอนกรีตหรือเหล็กทั่วไปจึงไม่ได้รับอนุญาตให้ติดตั้ง นอกจากนี้ เนื่องจากข้อกำหนดการอนุรักษ์พิเศษของอาคารเก่าแก่หลังนี้ พื้นไม้บางส่วนจึงจำเป็นต้องรวมเข้ากับพื้นใหม่
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ อาคารจึงได้รับการบูรณะโดยใช้วัสดุ UHPC โซลูชันนี้ช่วยลดน้ำหนักต่อตารางเมตรของพื้นให้เหลือน้อยที่สุด หลีกเลี่ยงการบรรทุกน้ำหนักมากเกินไปในอาคารเก่าแก่ UHPC ให้ประสิทธิภาพ 40% หลังจาก 24 ชั่วโมง ดังนั้นจึงอำนวยความสะดวกให้กับความคืบหน้าของโครงการและการถอดแบบหล่อก่อนกำหนด
• การพัฒนาและการประยุกต์ใช้ส่วนประกอบเชิงหน้าที่ (สระว่ายน้ำ)
ในปี 2021 Casas InHaus บริษัทบ้านสำเร็จรูปของสเปน ได้ออกแบบสระว่ายน้ำที่มีโครงสร้างยื่นยื่นออกมายาว 12 เมตร การเพิ่มความยาวของคานยื่นออกมาเป็นสิ่งที่ท้าทายที่สุด การใช้ UHPC ช่วยลดน้ำหนักได้ 70% เมื่อเทียบกับโครงสร้างคอนกรีตแบบเดิม ดังนั้นความหนาของชิ้นส่วนจึงลดลงและมีคุณค่าทางสถาปัตยกรรมมากขึ้น กรณีนี้แสดงให้เห็นว่าน้ำหนักเบาของโครงสร้าง UHPC ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุน แต่ยังเพิ่มมูลค่าผ่านเอฟเฟกต์ด้านสุนทรียภาพและศิลปะ ช่วยให้ลูกค้าสามารถเลือกโซลูชันที่ไม่สามารถทำได้ด้วยวัสดุอื่น
• การประยุกต์โครงสร้างพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยตัว
ในปี 2565 ส่วนประกอบ UHPC จะถูกใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำ นี่เป็นครั้งแรกในโลกที่ใช้วัสดุ UHPC เพื่อแก้ไขปัญหาที่พบในโครงการไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่ง การออกแบบที่ได้รับการจดสิทธิบัตรช่วยปกป้องแท่นโป๊ะ UHPC จากผลกระทบของคลื่นในขณะที่ทำหน้าที่เป็นตัวทำให้แข็งเพื่อลดจำนวนที่จอดเรือเพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการลดต้นทุน ปัจจุบันโซลูชันนี้มีจำหน่ายในท้องตลาด การออกแบบนี้ใช้ในทะเลสาบเทียมที่ใหญ่ที่สุดในสหภาพยุโรป และการติดตั้งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในเขื่อนในสหภาพยุโรป
การใช้ UHPC นั้นมีการแข่งขันสูงกว่าวัสดุอื่นๆ เนื่องจากทั้งความทนทานและความเบาทำให้เกิดความได้เปรียบทางการแข่งขันในแอปพลิเคชันนี้ ความทนทานเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากการสึกหรอจากสภาพเปียกและคลื่น
ความเบาของการแก้ปัญหาสะท้อนให้เห็นในด้านต่อไปนี้:
ความหนาแน่นเฉลี่ยของโป๊ะน้อยกว่า 1 หากแผ่นโป๊ะบางลง น้ำหนักก็จะลดลง จึงสามารถรักษาความหนาแน่นให้ต่ำกว่า 1 ได้โดยการลดความหนาของแผ่นโป๊ะ ซึ่งจะช่วยลดน้ำหนักได้มากขึ้นและลดต้นทุน สิ่งนี้ทำให้ทุ่น UHPC แข่งขันได้อย่างมีนัยสำคัญกับโซลูชั่นคอนกรีตแบบดั้งเดิม
ชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบาจำเป็นต้องมีกระแสลมลดลงจึงจะลอยได้ ดังนั้นจึงลดแรงอุทกพลศาสตร์ ซึ่งช่วยประหยัดจุดจอดเรือและค่าใช้จ่ายในการเชื่อมต่อ
ต้นทุนการขนส่งและการดำเนินงานสามารถลดลงได้อย่างมาก โดยในกรณีนี้ต้นทุนการขนส่งลดลงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับโซลูชันแบบเดิม
• การใช้งานโครงสร้างสถานีย่อยแบบลอยตัว
ความทนทาน ความเบา ทนไฟ และความยืดหยุ่นเป็นข้อได้เปรียบหลักของสถานีไฟฟ้าย่อยแบบลอยตัวที่โรงงาน Alqueva สถานีย่อยนี้เป็นโซลูชันเสริมสำหรับ "โครงสร้างลอยตัวของแสงอาทิตย์" ที่กล่าวถึงข้างต้น ทำให้เป็นสถานีย่อยแห่งแรกในโลกที่สร้างเสร็จโดยใช้ UHPC ขนาดของสถานีย่อยคือ 12.3ม.x 6.5ม. ความหนา 1.29ม. และตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 22 ตันได้รับการออกแบบไว้ตรงกลาง
การใช้งานที่ประสบความสำเร็จเหล่านี้พิสูจน์ให้เห็นว่าวิศวกรและผู้ใช้ชาวสเปนมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของ UHPC
