Le BUHP ouvre la porte à de nouvelles idées et à des opportunités passionnantes pour la refonte des bâtiments. Certains travaux de recherche sur l’utilisation du BFUP dans les structures hybrides proposées sont résumés ci-dessous.
L’utilisation du BFUP avec un polymère renforcé de fibres de verre (GFRP) est une idée hybride proposée qui a inspiré de nombreux chercheurs de pointe. Elmahdy et coll. [85] ont étudié expérimentalement une conception innovante utilisant du BFUP dans des poutres mixtes. La partie poutre est une boîte creuse en PRV. Sur le dessus, une fine couche de BFUP est utilisée pour supporter les contraintes de compression.
Au fond, des feuilles d'acier ou de polymère renforcé de fibres de carbone (SFRP/CFRP) sont utilisées pour résister aux contraintes de traction. Ces différents matériaux sont reliés les uns aux autres avec des connecteurs à goujons de cisaillement et de la colle époxy pour assurer une liaison adéquate entre eux. Les recherches montrent qu'en ajoutant des matériaux hautes performances tels que le BFUP, la capacité de mélanger les poutres est considérablement améliorée.
Chen & El-Hacha ont étudié une autre poutre hybride avec la même conception de section creuse en PRV sous charge de flexion statique. La recherche prouve que le BFUP est essentiel pour obtenir une plus grande résistance avec un poids plus léger et des éléments structurels plus petits. De plus, Iskander et al. a étudié des caissons creux hybrides BFUP-GFRP avec des bases de plaques SFRP ou CFRP pour analyser les causes de rupture sous efforts de cisaillement. Les recherches montrent que la défaillance est due en partie à la conception de l'orientation des fibres dans les coins de cette poutre hybride.
De nombreux chercheurs ont étudié une autre idée hybride, associant le BFUP au béton ordinaire comme matériau de construction ou de réparation. En tant que matériau de construction, Hakeem et Azad & Hakeem ont étudié le comportement structurel de trois concepts différents d'éléments de plancher préfabriqués unidirectionnels simplement contreventés coulés à partir de béton ordinaire, de BFUP réalisés sous différentes formes structurelles telles que : (i) Éléments avec une couche de BFUP sur le plan de tension inférieur, des éprouvettes de substrat et de poutre en BFUP en béton ordinaire ; (ii) éléments renforcés par des barres déformées préfabriquées en BFUP. Le concept d'utilisation de bâtons de BFUP a été introduit par Azad et Hakeem. Des barres d'acier BFUP ont été placées dans le moule structurel hybride avant de couler le béton ordinaire. Les tiges de BFUP ont été durcies thermiquement à 900 °C pendant 48 h pour accélérer le durcissement et le développement de la résistance. Éprouvette hybride finale renforcée par deux tiges de BFUP de 50 × 50 mm ; (iii) unité creuse hybride avec couches de BFUP coulées sur les surfaces supérieure et inférieure.
Des fissures de fatigue ont été observées sur de nombreux ponts à tablier orthotrope en acier à travers le monde, par exemple : Severn Bridge en Angleterre, Sintal Bridge en Allemagne, Westgate Bridge en Australie, Leverkusen en Allemagne Moribashi. De nombreux chercheurs ont étudié ce problème de fatigue pour améliorer leurs performances.
L’une des solutions les plus attendues pour lutter contre cette fatigue consiste à utiliser un revêtement en BFUP comme revêtement du tablier du pont au lieu d’un revêtement brut. La réponse en fatigue d'un bardage en BFUP utilisant un tablier en acier orthotrope a été étudiée. Des études ont montré que les revêtements en BFUP peuvent réduire considérablement l'ampleur des contraintes exercées sur les côtés du pont. Par ailleurs, le comportement en flexion transversale du tablier composite acier-BFUP sous les moments de flexion a été étudié. Des recherches ont montré que les revêtements en BFUP ont un impact considérable sur la capacité portante ultime des terrasses.
Le béton de nouvelle génération (BFUP) offre des niveaux de qualité étonnants jamais imaginés auparavant. Après un examen approfondi du sujet, les conclusions suivantes ont été tirées :
1. Il est clair que la plupart des chercheurs soulignent que les propriétés mécaniques et environnementales du BFUP dépassent toutes les attentes, ouvrant la voie à des applications plus larges dans la construction.
2. Les propriétés mécaniques de la nouvelle génération de béton sont bien meilleures que celles du béton conventionnel. Ces valeurs inégalées sont fonction du rapport eau/liant, de la poudre ultrafine, de l'emballage optimisé des particules, de la méthode de durcissement et de l'amélioration de la microstructure.
3. Grâce à cette technologie, il est possible de construire des structures plus légères, plus grandes ou ayant des portées plus longues que celles habituellement conçues. Sa maniabilité exceptionnelle permet de couler du béton neuf sous des formes irrégulières ou très allongées pour créer des structures à l'aspect esthétique ou à la finition extraordinaire.
4. Cependant, l’utilisation du BFUP dans la construction est limitée car il n’est pas commercialement réalisable de remplacer le béton conventionnel dans la plupart des applications pour les raisons suivantes :
un. Un facteur économique qui se manifeste par le coût élevé et la non-disponibilité de certains de ses matériaux constitutifs. Par exemple, les fibres d’acier peuvent coûter plus cher que les autres matériaux de matrice réunis.
b. Certains aspects techniques, tels que des spécifications de conception limitées et des techniques de fabrication et de durcissement complexes.
c. Impact négatif de la production de ciment sur l'environnement, car la quantité de ciment nécessaire à la production de BFUP est environ deux fois supérieure à celle du béton traditionnel.
5. L'une des recommandations pour promouvoir le BFUP dans la construction est d'explorer des matériaux alternatifs pour remplacer les coûteux matériaux composites du BFUP. Il est recommandé d'utiliser des déchets aux propriétés gélifiantes à la place du ciment Portland et de la fumée de silice, qui présentent les avantages suivants :
un. Réduire les coûts de production du béton,
b. Rendre le béton plus respectueux de l'environnement en réduisant les déchets et les émissions de gaz liés à la production de ciment,
c. Améliore l'uniformité et la densité du béton pour une meilleure résistance et durabilité.
