Porównawcze badania wytrzymałości na odrywanie od powierzchni międzyfazowej jednorodnego betonu geopolimerowego

• Autorzy: Kumar Sumanth B. , Seshu Rama D.

Identyfikatory

DOI

10.32047/cwb.2021.26.1.1

Warianty tytułu

EN

A comparative study of shear strength of monolithic geopolymer concrete interface

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Beton geopolimerowy jest kompozytem, który ma potencjalne możliwości aby zostać alternatywnym materiałem dla tradycyjnego betonu. W pracy przedstawiono doświadczenia związane z odrywaniem od powierzchni międzyfazowej jednorodnego betonu geopolimerowego. Sporządzono do doświadczeń 18 próbek do odrywania powierzchni zbrojonych i niezbrojonych, przechodzących przez powierzchnię międzyfazową. Oznaczoną doświadczalnie wytrzymałość na odrywanie betonu geopolimerowgo porównano z wytrzymałością na odrywanie stosując dostępne modele analityczne dla betonu zwykłego. Wyniki doświadczeń wykazały, że wytrzymałość na odrywanie od powierzchni międzyfazowej jednorodnego betonu geopolimerowego, wzrastała do pewnej wytrzymałości na ściskanie tego betonu. Większość dostępnych modeli analitycznych stosują znane metody w ocenie wytrzymałości na odrywanie betonu geopolimerowego.

EN

Geopolymer concrete is the composite and has prospective potential to become one of the alternatives to conventional concrete. This paper presents an experimental investigation on the shear strength of monolithic geopolymer concrete interface. A total of 18 push-off specimens with and without reinforcement across the interface were cast and tested. The experimental shear strength of geopolymer concrete is compared with the shear strength evaluated, using the available analytical models for normal concrete. The test results indicated that the shear strength of monolithic geopolymer concrete interface has increased up to certain compression strength of geopolymer concrete. Most of the available analytical models are conservative in estimating the shear strength of geopolymer concrete.

Słowa kluczowe

PL

beton geopolimerowy; wytrzymałość na odrywanie; przenoszenie odrywania; powierzchnia międzyfazowa; kohezja; tarcie; działanie Dowela

EN

geopolymer concrete; shear strength; interface shear transfer; cohesion; friction; Dowel action

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 26, nr 1
• Strony: 3--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kumar Sumanth B.

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

autor

Seshu Rama D.

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

Bibliografia

• 1. H. Kuhl, Zement Chemie. Verlag Technik, Berlin (1952).
• 2. J. Davidovits, Chemistry of geopolymeric systems, terminology, Geopolymer, 99 (292), 9-39 (1999).
• 3. A. Palamo, M.W. Grutzeck, M.T. Blanco, Alkali-activated fly ashes, Cem. Concr. Res. 29(8), 1323-1329 (1999).
• 4. A.V. Lăzărescu, H. Szilagyi, C. Baeră, A. Ioani, The Effect of Alkaline Activator Ratio on the Compressive Strength of Fly Ash-Based Geopolymer Paste, IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. 209(1), 012064 (2017).
• 5. R.R. Lloyd, J.S. Van Deventer, The microstructure of geopolymers synthesized from industrial wastes, in Proc. 1st Int. Conf. on Engineering for Waste Treatment (WasteEng), 17-19 (2005).
• 6. B.V. Rangan, Fly ash based Geopolymer concrete, Research Report GC 4, Eng Faculty, Curtin University of Technology, Perth, Australia (2008).
• 7. G.M. Rao, T.G. Rao, Final setting time and compressive strength of fly ash and GGBS-based Geopolymer paste and mortar, Arab. J. Sci. Eng. 40(11), 3067-3074 (2015).
• 8. B. Sumanth Kumar, D. Rama Seshu, A Review on Parametric study of Geopolymer Concrete, 2nd Int. Conf. on Advances in Concrete, Structural and Geotechnical Eng (ACSGE-2018), BITS, Pilani, Feb 26-27, 2018, 773-777 (2018).
• 9. J.S. Van Deventer, J.L. Provis, P. Duxson, D.G. Brice, Chemical research and climate change as drivers in the commercial adoption of alkali activated materials. Waste Biomass Valor. 1, 145-55 (2010).
• 10. P. Duxson, J.L. Provis, G.C. Lukey, J.S.J van Deventer, The role of inorganic polymer technology in development of ‘green concrete’. Cem. Concr. Res. 37, 1590-1597 (2007).
• 11. G. Habert, J.B. d’Espinose de Lacaillerie, N. Roussel, An environmental evaluation of geopolymer based concrete production: reviewing current research trends. J. Clean. Prod. 19, 1229-1238 (2011).
• 12. B.C. McLellan, R.P. Williams, J. Lay, A. van Riessen, G.D. Corder, Costs and carbon emissions for geopolymer pastes in comparison to ordinary Portland cement, J. Clean. Prod. 19, 1080-90 (2011).
• 13. L. K. Turner, F. G. Collins, Carbon dioxide equivalent (CO2-e) emissions: A comparison between geopolymer and OPC cement concrete, Constr. Build. Mater. 43, 125-130 (2013).
• 14. P.W. Birkeland, H.W. Birkeland, Connections in precast concrete construction, ACI J. Proc. 63(3), 345-368 (1966).
• 15. A.H. Mattock, N.M. Hawkins, Shear transfer in reinforced concrete-recent research, PCI J. 17(2), 5-75 (1972)
• 16. A.H. Mattock, Shear transfer in concrete having reinforcement at an angle to the shear plane, Special Publication, 42, 17-42 (1974).
• 17. R.E. Loov, Design of precast connections. In a seminar organized by Compa International Pte, Ltd (1978).
• 18. J.C. Walraven, Fundamental analysis of aggregate interlock, J. Struct. Div. 107(11), 2245-2270 (1981).
• 19. J.W. Frenay, A.F. Pruijssers, H.W. Reinhordt, J.C. Walraven, Shear transfer in high-strength concrete, Proc. Symp. on Utilization of High-Strength Concrete, Stavanger, Norway, 225-235 (1987).
• 20. N. Randl, Investigations on transfer of forces between old and new concrete at different joint roughness’, Doctoral dissertation, University of Innsbruck, Austria (1997).
• 21. American Concrete Institute, Building code requirements for reinforced concrete, ACI 318-14 (2014).
• 22. CEN, EN 1992-1-2 - Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design (2004).
• 23. Precast/Prestressed Concrete Institute, PCI Design Handbook, 7th edn. Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, IL, USA (2010).
• 24. P. Beverly (ed.), Fib model code for concrete structures, 2010, Ernst&Sohn (2013).
• 25. Canadian Standards Association A23. 3-14: Design of concrete structures (sixth ed.), Mississauga, Ontario (2014).
• 26. A.R. Anderson, Composite designs in precast and cast-in-place concret, Progress. Archit. 41(9), 172-179 (1960).
• 27. J. Xiao, C. Sun, D.A. Lange, Effect of joint interface conditions on shear transfer behavior of recycled aggregate concrete, Constr. Build. Mater. 105, 343-355 (2016).
• 28. IS: 383: Specification for coarse and fine aggregates from natural sources for concrete (1970).
• 29. G.M. Rao, T.G. Rao, D. Ramaseshu, A. Venkatesh, Mix proportioning of Geopolymer concrete’, Cement Wapno Beton, 21(4), 274-285 (2016).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).