Name: The Effect of Addition of Carbon Fibers on Mechanical Properties of High Strength Concrete
Availability: InStock

توضیحات

ABSTRACT

High Strength Concrete (HSC)is dense, homogeneous and has the improved engineering properties and durability as conventional concrete. In recent years, HSC has gained wide application in the construction industry. High strength Concrete is a concrete having similar ingredients as conventional concrete, such as cement, fine aggregate, coarse aggregate and water. The paste of HSC requires high volume of cement content and less water to binder ratio. The stability and flowability of HSC is achieved by increasing the cement content or employment of mineral admixtures. However, increasing the cement content causes high cost, higher heat of hydration and higher drying shrinkage. This can be reduced by employing mineral admixture such as fly ash and ground granulated blast furnace slag etc. In the present investigation, cement content for HSC mix is replaced with fixed percentages of fly ash (10%) and carbon fiber are added in volume fraction (0 to 0.60%), also the Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) strip are placed in different layer (single, double and triple layer) with varying width of CFRP strip (0 to 80 mm). The hardened concrete properties of HSC were studied and the regression analysis was carried out on the experimental investigation. The study concludes that carbon fibers can be effectively used as a reinforcing material in HSC.

INTRODUCTION

High Strength Concrete (HSC) is a special type of concrete that has a specified compressive strength of 60 N/mm2 or greater. High strength concrete is a most economic concrete, realized when it is used in the columns of High-Rise Buildings, Parking garages, Bridge decks, and other installations requiring improved compressive strength and density. For HSC usually selected pozzolanic and chemical admixtures are employed, and attainment of a low water to cementitious material ratio is considered essential. Many trial mixtures are often required to generate the data necessary to identify optimum mixture proportions Reported by ACI Committee 211.4R-93 . High strength concrete is considered as a relatively brittle material as the concrete is strong under compression and weak under tension or flexure. Carbon fibers are inert, medically safe, chemically stable, low in density, and their strength-to-density ratio is one of the highest among all fiber types. Carbon fiber has a very high tensile strength (2110 to 2815 N/mm2)and young’s modulus. Patodi,and Rarhod, have concluded that, cement composites made with carbon fiber, as reinforcement will have very high modulus of elasticity and flexural strength.

چکیده

بتن با مقاومت بالا (HSC) متراکم، همگن و دارای ویژگی های مهندسی بهبود یافته و دوام به عنوان بتن معمولی است. در سال های اخیر، HSC در صنعت ساخت و ساز به طور گسترده ای استفاده کرده است. استحکام بالا بتن بتن دارای مواد مشابه با بتن های معمولی مانند سیمان، دانه های خرد شده، دانه های جامد و آب است. رب HSC نیاز به مقدار زیادی از سیمان و نسبت آب به آب کمتر دارد. ثبات و جریان پذیری HSC با افزایش میزان سیمان یا استخراج مواد افزودنی معدنی حاصل می شود. با این حال، افزایش میزان سیمان باعث افزایش هزینه، گرمای بالاتر هیدراتاسیون و انقباض خشک شدن بیشتر می شود. این می تواند با استفاده از افزودنی های معدنی مانند خاکستر پرواز و سرباره کوره انفجار گرانول زمینی و غیره کاهش یابد. در بررسی حاضر، محتوای سیمان برای مخلوط HSC با درصد ثابت از خاکستر پرواز (10 درصد) جایگزین می شود و فیبر کربن به صورت کسر حجمی (0 تا 0.60٪)، نوار پلیمر تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) در لایه های مختلف (لایه تک، دو و سه لایه) با عرض متفاوت نوار نوار (0 تا 80 میلی متر) قرار می گیرد. خواص بتنی سخت شده HSC مورد بررسی قرار گرفت و تجزیه و تحلیل رگرسیون بر روی تحقیقات تجربی انجام شد. این مطالعه نتیجه می گیرد که الیاف کربن می توانند به صورت یک ماده تقویت کننده در HSC استفاده شوند.

مقدمه

بتن با مقاومت بالا (HSC) یک نوع خاص از بتن است که دارای مقاومت فشاری مشخص شده 60 N / mm2 یا بیشتر است. بتن با مقاومت بالا بتن اقتصادی ایدهآل است، زمانی که در ستونهای ساختمانهای بلند، گاراژ پارکینگ، عرشههای پل و سایر تاسیسات مورد نیاز برای افزایش قدرت و چگالی فشرده استفاده می شود. برای HSC معمولا مواد افزودنی پوزولانی و شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند و دستیابی به مقدار کم آب به نسبت مواد سیمانی ضروری است. اغلب مخلوط های آزمایشی اغلب برای تولید داده های لازم برای شناسایی نسبت های مخلوط مطلوب مورد نیاز است. گزارش ACI Committee 211.4R-93. بتن با مقاومت بالا به عنوان ماده نسبتا شکننده در نظر گرفته می شود، زیرا بتن تحت فشار کم و ضعیف تحت تنش یا خمش. الیاف کربن بی اثر هستند، از لحاظ پزشکی پایدار، پایدار شیمیایی، کم چگالی، و نسبت قدرت خود را به چگالی یکی از بالاترین در میان انواع فیبر است. فیبر کربن استحکام کششی بسیار بالا (2110 تا 2815 N / mm2) و مدول جوان است. Patodi و Rarhod، نتیجه گرفته اند که، کامپوزیت سیمان ساخته شده با فیبر کربن، به عنوان تقویت خواهد شد مدول بسیار بالا از کشش و استحکام خمشی.

Year: 2008

Publisher : IJIRSET

By : S. M. Kinayekar , Dr. V. D. Gundakalle , Kishor Kulkarni