Download The Effect of Addition of Carbon Fibers on Mechanical Properties of High Strength Concrete

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.

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) نوع خاصی 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 آزمایشگاهی اغلب برای تولید داده های لازم برای تشخیص نسبت های مخلوط بهینه استفاده می شود. گزارش شده توسط ACI Committee 211.4R-93 بتن با مقاومت بالا، به عنوان یک ماده نسبتا شکننده، به عنوان بتن تحت فشار فشرده و ضعیف تحت تنش یا خمش، ضعیف است. الیاف کربن بی اثر هستند، از لحاظ پزشکی پایدار هستند، پایدار شیمیایی، کم چگالی، و نسبت قدرت خود را به چگالی یکی از بالاترین در میان انواع فیبر است.

Year: 2014

Publisher : ISSN

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

File Information: English Language/ 8 Page / size: 433 KB

Download

سال : 1393

ناشر : ISSN 

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

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 8 صفحه / حجم : KB 433

لینک دانلود