Mechanical properties of foamed concrete exposed to high temperatures

توضیحات

ABSTRACT

This paper reports the results of an experimental and analytical study to investigate the mechanical  properties of unstressed foamed concrete exposed to high temperatures. Two densities of foamed concrete, 650 and 1000 kg/m3, were made and tested with additional tests being performed on densities of 800, 1200 and 1400 kg/m3 for additional data. The experimental results consistently demonstrated that the loss in stiffness for foamed concrete at elevated temperatures occurs predominantly after about 90 C, regardless of density as water expands and evaporates from the porous body. From a comparison of the experimental results of this research with a number of predictive models for normal strength concrete, this research has  found that the mechanical properties of foamed concrete can be predicted using the mechanical property models for normal weight concrete given that the mechanical properties of foamed concrete come from  Portland Cement CEM1.

INTRODUCTION

Foam concrete is a lightweight material consisting of Portland cement paste or cement filler matrix (mortar) with a uniformly distributed pore structure produced by mechanically introducing air in the form of small bubbles having a total volume of at least 20%. Foamed concrete can be designed to have any density in the range of 400–1600 kg/m3. It has a number of attractive characteristics such as good thermal and acoustic insulation, self-flowing and easy to produce. Although foamed concrete has low mechanical properties  compared to normal strength concrete, it may be used as partition or load bearing wall in low-rise residential construction. Before it can be considered for use as a load bearing material in the building industry, it is  necessary to acquire reliableinformation on mechanical properties of foamed concrete at ambient and  elevated temperatures for quantification of its fire resistance performance. Foamed concrete may be  considered a three phase material with cement paste, aggregate (fine sand) and air voids. Consequently, the degradation mechanisms of foamed concrete are mainly caused by deprivation of the cement paste. When exposed to high temperatures, the chemical composition and physical structure of foamed concrete change significantly due to changes in the cement paste.

چکیده

در این مقاله نتایج یک مطالعه تجربی و تحلیلی به منظور بررسی خواص مکانیکی بتن فوم غیر قابل تحمل در معرض دمای بالا گزارش شده است. دو تراكم بتن فومي 650 و 1000 كيلوگرم بر مترمكعب ساخته شده و با آزمايشات اضافي در تراكم 800، 1200 و 1400 كيلوگرم در متر مربع براي داده هاي اضافي انجام شده است. نتایج تجربی ثابت می کنند که از بین رفتن سختی بتن فوم در دمای بالا عمدتا پس از حدود 90 درجه سانتیگراد، صرف نظر از تراکم به عنوان آب گسترش می یابد و از بدن متخلخل تبخیر می شود. از مقايسه نتايج آزمايشگاهي اين تحقيق با تعدادي از مدلهاي پيش بيني شده براي بتن مقاومت نرمال، اين تحقيق نشان داده است كه خواص مکانیکی بتن فومي را می توان با استفاده از مدل های مالکیت مکانیکی برای بتن معمولی با استفاده از خواص مکانیکی بتن فوم از سیمان پورتلند CEM1 می آید.

مقدمه

بتن فوم یک ماده سبک وزن است که شامل رول سیمان پرتلند یا ماتریس پرکننده سیمان (ملات) با ساختار منحصر به فرد توده ای است که بوسیله مکانیکی وارد شدن هوا به شکل حباب های کوچک انجام می شود که حجم کل آن حداقل 20٪ است. بتن فوم می تواند برای هر چگالی در محدوده 400-1600 کیلوگرم در متر مکعب طراحی شود. دارای تعدادی از ویژگی های جذاب مانند عایق حرارتی خوب و صوتی، خود جریان و آسان برای تولید است. اگر چه بتن فوم دارای خواص مکانیکی پایین در مقایسه با بتن مقاومت نرمال است، اما آن را می توان به عنوان دیوار پارتیشن یا باربری در ساخت و ساز در کم ساخت و ساز مسکونی استفاده می شود. قبل از اینکه بتوان آن را به عنوان یک ماده باربری در صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار داد، لازم است اطلاعات قابل اعتماد در خصوص خواص مکانیکی بتن فوم در محیط و درجه حرارت بالا برای اندازه گیری مقاومت آن در برابر مقاومت در برابر آتش ایجاد شود. بتن فوم می تواند یک ماده سه فازی با خمیر سیمان، سنگ (شن و ماسه) و حفره های هوا باشد. در نتیجه، مکانیزم تخریب بتن فوم عمدتا به دلیل محرومیت از خمیر سیمان است. هنگامی که در معرض دماهای بالا قرار می گیرد، ترکیب شیمیایی و ساختار فیزیکی بتن فوم به علت تغییر در خمیر سیمان به طور قابل توجهی تغییر می کند.

Year: 2012

Publisher : ELSEVIER

By : Md Azree Othuman Mydin , Y.C. Wang

File Information: English Language/ 17 Page / size: 1.29KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1391

ناشر : ELSEVIER

کاری از : MD Azree Othuman Mydin، Y.C. وانگ

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 17 صفحه / حجم : KB 1.29

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود