Właściwości inżynierskich kompozytów cementowych zawierających granulowany żużel wielkopiecowy

• Autorzy: Arivusudar N. , Suresh Babu S.

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2020.25.2.2

Warianty tytułu

EN

Performance of ground granulated blast-furnace slag based engineered cementitious composites

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Inżynierskie kompozyty cementowe [IKC] n z dodatkiem włókien należą do grupy wysokowartościowych fibrokompozytów. Zawierają one drobnoziarniste składniki: cement, drobny piasek i popiół lotny, natomiast nie zawierają kruszywa grubego. Zawartość cementu w typowym inżynierskim kompozycie cementowym wynosi około 1000 kg/m3, co sprawia, że jest to materiał niezgodny z koncepcją zrównoważonego rozwoju. Popiół lotny w mieszankach IKC poprawia właściwości mechaniczne i trwałość, a optymalna ilość popiołu zastępującego cement mieści się w granicach od 30% do 40%. W przeprowadzonych badaniach podjęto próbę dodania do IKC granulowanego żużla wielkopiecowego zastępującego cement, wraz z popiołem lotnym. Przygotowano pięć mieszanek, jedną kontrolną i cztery o różnej zawartości żużla od 10% do 50%, w odstępach co 10%. Zawartość granulowanego żużla wielkopiecowego w takiej zaprawie ma korzystny wpływ na właściwości mechaniczne oraz odporność na udar.

EN

Engineered Cementitious Composites are belonging to the ultrahigh performance fiber reinforced composites. Engineered Cementitious Composites are composed of fine grained ingredients like cement, fine sand, fly ash, but don’t coarse aggregate. Presence of cement in the typical Engineered Cementitious Composites mix is nearly 1000 kilograms per cubic meter, which make this material to keep far from the sustainability. The content of fly ash in the mix improves the performance of mechanical properties and durability, however, the percentage of replacement of cement has the optimum up to 30 to 40 %. In this study, an attempt is made to add granulated blast furnace slag to Engineered Cementitious Composites mix replacing the cement, along with fly ash. Five different mix proportions are used in this investigation, from 10%, to 50%, at 10% intervals of the granulated blastfurnace slag, replacing cement. The content of granulated blast-furnace slag exhibit remarkable achievement in the mechanical parameters and impact toughness.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt cementowy; kompozyt inżynierski; fibrokompozyt; żużel wielkopiecowy granulowany; wytrzymałość na rozciąganie; udarność

EN

engineered composite; cementitious composite; fibre reinforced composite; granulated blast furnace slag; tensile strength; impact toughness

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 25, nr 2
• Strony: 95--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Arivusudar N.

• Department of Civil Engineering, Adhiyamaan College of Engineering, Hosur, Krishnagiri, Tamilnadu, India

autor

Suresh Babu S.

• Department of Civil Engineering, Adhiyamaan College of Engineering, Hosur, Krishnagiri, Tamilnadu, India

Bibliografia

• 1. V.C. Li, Engineered cementitious composites (ECC) material, structural, and durability performance in E. G. Nawy (ed.) Concrete Construction Engineering Handbook CRC Press (2008).
• 2. V.C. Li, On engineered cementitious composites (ECC), J. Adv. Concr. Tech. 1, 215-230 (2003).
• 3. S. Wang, V.C. Li, Tailoring of pre-existing flaws in ECC matrix for saturated strain hardening, US Patent No. 7,169,224 (2007).
• 4. E.H. Yang, Y. Yang, V.C. Li, Use of high volumes of fly ash to improve ECC mechanical properties and material greenness, ACI Mater. J. 104, 620 (2007).
• 5. A.R. Krishnaraja, S. Kandasamy, Flexural Performance of Hybrid Engineered Cementitious Composite Layered Reinforced Concrete Beams, Periodica Polytech. Civil Eng. 62, 921-929 (2018).
• 6. K. Ramasamy, S. Kandasamy, S. Anandakumar, S.M. Jegan, Mechanical performance of hybrid engineered cementitious composites, Cement, Wapno, Beton 24, 479-486 (2019).
• 7. A. Krishnaraja, S. Kandasamy, Mechanical Properties of Engineered Cementitious Composites, Int. J. Chem Tech Res. 10, 314-347 (2017).
• 8. A. Krishnaraja, S. Kandasamy, M. Kowsalya, Influence of polymeric and non-polymeric fibers in hybrid engineered cementitious composites, Revista Romana de Materiale, 48, 507-513 (2018).
• 9. M. Jašek, K. Stejskalová, J. Hurta, J. Brožovský, Research of the fiber reinforced strain hardening cementitious composite with high volume of industrial by-products, Cement Wapno Beton, 24, 471-480 (2019).
• 10. A. Krishnaraja, S. Kandasamy, Flexural performance of engineered cementitious compositelayered reinforced concrete beams, Arch. Civil Eng. 63, 173-189 (2017).
• 11. Y. Zhu, Y. Yang, Y. Yao, Use of slag to improve mechanical properties of engineered cementitious composites (ECCs) with high volumes of fly ash, Constr. Build. Mater. 36, 1076-1081 (2012).
• 12. H.G. Van Oss, A.C. Padovani, Cement manufacture and the environment: part I: chemistry and technology, J. Ind. Ecol. 6, 89-105. (2002).
• 13. S. Wang, V.C. Li, Engineered Cementitious Composites with High-volume Fly Ash. ACI Mater. J. 104, 233-241 (2007).
• 14. O. Kayali, Effect of high volume fly ash on mechanical properties of fiber reinforced concrete, Mater. Struc. 37, 318-327 (2004).
• 15. Z. Chen, Y. Yang, Y. Yao, Impact properties of engineered cementitious composites with high volume fly ash using SHPB test, J. Wuhan Univ. Techn.- Mater. Sci. Ed. 27, 590-596 (2012).
• 16. M. Şahmaran, et al., Effect of fly ash and PVA fiber on microstructural damage and residual properties of engineered cementitious composites exposed to high temperatures, J. Mater. Civil Eng. 23, 1735-1745 (2011).
• 17. M. Krishnamoorthy, et al., Durability Studies on Polyethylene Terephthalate (PET) Fibre Reinforced Concrete, Int. J. Civil Eng. Techn. 8, 634-640 (2017).
• 18. H.R. Pakravan, M. Jamshidi, M. Latifi , Study on fiber hybridization effect of engineered cementitious composites with low-and high-modulus polymeric fibers”. Constr. Build. Mater. 112, 739-746 (2016).
• 19. V.C. Li, S. Wang, C. Wu, Tensile strain-hardening behavior of polyvinyl alcohol engineered cementitious composite (PVA-ECC), ACI Materials Journal 98, 483-492 (2001).
• 20. K.T. Soe, Y.X. Zhang, L.C. Zhang, Material properties of a new hybrid fibre-reinforced engineered cementitious composite. Constr. Build. Mater. 43, 399-407 (2013).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).