Badania wytrzymałości oraz zależności naprężenie-odkształcenie betonu o dużej wytrzymałości zbrojonego mieszaniną włókien polipropylenowych i poliestrowych

Koniki, S.; Prasad, D. R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Badania wytrzymałości oraz zależności naprężenie-odkształcenie betonu o dużej wytrzymałości zbrojonego mieszaniną włókien polipropylenowych i poliestrowych

Autorzy

Koniki S. , Prasad D. R.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

A study on mechanical properties and stress – strain response of high strength concrete reinforced with polypropylene–polyester hybrid fibres

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Zbadano właściwości betonu zbrojonego dodatkiem włókien poliestrowych o długości 12 mm oraz polipropylenowych o długości 6 mm oraz ich mieszaniną. W przypadku betonów zbrojonych jednym rodzajem włókien ich korzystny dodatek wynosił 0,3 % włókien poliestrowych oraz 0,2 % polipropylenowych. Ten dodatek zwiększał energię pękania oraz wytrzymałość betonu odpowiednio o 10,6 % oraz 16,3 %. Lepsze wyniki uzyskano dla betonu zbrojonego włóknami poliestrowymi. Beton ze zbrojeniem mieszanym złożonym z 0,2% włókien poliestrowych oraz 0,1 % polipropylenowych miał większą wytrzymałość oraz energię pękania od zbrojonych jednym rodzajem włókien. Zastosowanie mieszanego zbrojenia pozwoliło również zwiększyć odkształcenia przy zniszczeniu. Związane jest to z synergią działania obu rodzajów włókien; polipropylenowe mostkują mikrospękania skurczowe a poliestrowe ograniczają propagację makrospękań.

The hybrid fiber reinforced concrete composed of 12 mm polyester and 6 mm polypropylene fibres of triangular shape was examined. The optimum addition of polypropylene and polyester fibres separately to concrete was 0.2% of PP and 0.3% of PO. Strength improvement was 10.6% for PP and 16.3% for PO. Hybrid fiber reinforced concrete shows further better performance with the same volume fraction of 0.3%. Superior strength improvement is achieved at 0.1 % of polypropylene and 0.2 % of polyester hybrid combination. This may be due to the synergic action of fibres: polypropylene prevent formation of shrinkage microcracks, while polyester fibres are more efficient in mitigating propagation of macrocracks.

Słowa kluczowe

beton zbrojony włóknami włókno polipropylenowe włókno poliestrowe beton wysokiej wytrzymałości naprężenie-odkształcenie

fibre reinforced concrete polypropylene fibre polyester fibre high strength concrete stress-strain

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2018

Tom

R. 21/83, nr 1

Strony

67--77

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Koniki S.

Department of Civil Engineering, National Institute of Technology, Warangal, India

autor

Prasad D. R.

Department of Civil Engineering, National Institute of Technology, Warangal, India

Bibliografia

1. M. Grzybowski, S.P. Shah, Shrinkage cracking of fiber reinforced concrete, ACI Mater. J. 87, 138-148 (1990).
2. A. Bentur, S. Mindess. Fibre reinforced cementitious composites. CRC Press, 2006.
3. P. N. Balaguru, S. P. Shah. Fiber-reinforced cement composites 1992.
4. J.G.M. Van Mier, Fracture processes of concrete assessment of material parameters for fracture models, CRC Press 1997.
5. S. F. Uddin Ahmed, H. Mihashi, Strain hardening behaviour of lightweight hybrid polyvinyl alcohol (PVA) fiber reinforced cement composites, Mater. Struct. 44, 1179-1191 (2011).
6. H. Kasagani, C.B.K Rao, The influence of hybrid glass fibers addition on stress – strain behavior of concrete, Cement-Wapno-Beton, 83, 361 – 372 (2016).
7. N. Banthia, M. Sappakittipakorn, Toughness enhancement in steel fiber reinforced concrete, Cem. Concr. Res. 37, 1366-1372 (2007).
8. B. Chen J. Liu, Contribution of hybrid fibers on the properties of the high-strength lightweight concrete having good workability, Cem. Concr. Res. 35, 913-917 (2005).
9. L. Xu, L. Huang, Y. Chi, G. Mei, Tensile Behavior of Steel-Polypropylene Hybrid Fiber-Reinforced Concrete, ACI Mater. J. 113, 219-229 (2016).
10. D. Feldman, Z. Zheng, Synthetic fibres for fibre concrete composites, MRS Online Proceedings Library, Archive 305 (1993).
11. L. Hung, L. Xu, Experimental investigation on the seismic performance of steel–polypropylene hybrid fiber reinforced concrete columns, Constr. Build. Mater. 87, 16-17 (2015).
12. M.A. Sanjuan, C. Andrade, A. Bentur, Effect of crack control in mortars containing polypropylene fibres on the corrosion of steel in a cementitious matrix, ACI Mater. J., 94, 134–141 (1997).
13. K. Kovler, J. Sikuler, A. Bentur, Free and restrained shrinkage of fibre reinforced concrete with low polypropylene fibre content at early age, Fibre Reinforced Cement and Concrete, E&FN Spon, London, 92–101 (1992).
14. Krenchel, H. and Shah, S. P. “Restrained Shrinkage Tests with Polypropylene Fiber Reinforced Concrete”, Fiber Reinforced Concrete and Applicntions. ACI SP-105, 141-158 (1987).
15. N. Banthia, M. Azzabi, M. Pigeon, Restrained shrinkage cracking in fibre-reinforced cementitious composites, Mater. Struct. 26, 405-413 (1993).
16. Yilmaz Akkaya, Surendra P.Shah, and Bruce Ankenman, Effect of Fiber Disperssion on Multiple Cracking of Cement Composites, Journal of Engineering Mechanics, Vol. 127, No. 4, pp. 311-337 (2000).
17. Stroeven P., Babut R., Fracture mechanics and structural aspects of Concrete, Heron, 31(2), 15–44 (1986).
18. Zhang, Y, Study on uniaxial compressive constitutive relationship and uniaxial tensile behavior of steel- polypropylene hybrid fiber reinforced concrete, Ph.D. thesis, Wuhan Univ, Wuhan (2010).
19. C.X.quian, Development of hybrid fiber polypropylene - steel fiber reinforced concrete, cement and concrete research, Vol 30, 63-69 (2000).
20. Qian C., Stroeven P., Fracture properties of concrete reinforced with steel-polypropylene hybrid fibres, Cement and Concrete Composites, Vol. 31, 343-51(2000).
21. Naaman, A.E., Engineered steel fibers with optimal properties for reinforcement of cement composites, Journal of advanced concrete technology, 1(3), pp. 241-252 (2003).
22. IS: 12269, Indian Standard Ordinary Portland cement, 53 Grade – Specification, Bureau of Indian Standards. New Delhi (2013).
23. IS: 3812 Part-1, Pulverized fuel ash-specification, Bureau of Indian Standards, New Delhi (2003).
24. IS: 15388, Silica Fume Specifications. Bureau of Indian Standards. New Delhi, (1959).
25. IS: 383 (Reaffirmed 2002), Indian Standard Specification for Coarse and Fine Aggregates from Natural Sources for Concrete. Bureau of Indian Standards, New Delhi (2002).
26. IS: 9103, Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete. Bureau of Indian Standards, New Delhi (1999).
27. IS: 516, Methods of tests for concrete. Bureau of Indian Standards, New Delhi (1959).
28. IS: 5816, Splitting Tensile Strength of Concrete - Method of Test. Bureau of Indian Standards, New Delhi (1999).
29. Yilmaz Akkaya, Surendra P. Shah, and Bruce Ankenman, Effect of Fiber Dispersion on Multiple Cracking of Cement Composites. Journal of Engineering Mechanics, Vol. 127, No. 4, p. 311-337 (2001).
30. P. Pierre, R. Pleau(1999), M. Pigeon, Mechanical properties of steel microfiber reinforced cement pastes and mortars, J. Mater. Civ. Eng. 11 (4) p.317– 32. (1999).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-06514d8e-d6e5-49ae-babc-b848334abc20