Performance of fiber light-weight aggregate concrete exposed to elevated temperatures

Other Title(s)

أداء الخرسانة خفيفة الوزن الحاوية على الألياف و المعرضة إلى درجات حرارة عالية

Joint Authors

al-Mashhadani, Shakir Ahmad Salih
Jasim, Ali Talib

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 27, Issue 13 (30 Oct. 2009), pp.2393-2410, 18 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2009-10-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

هنالك مشكلتان رئيسيتان عند تعرض الخرسانة إلى درجات الحرارة العالية.

المشكلة الأولى هي تدهور الخواص الميكانيكية للخرسانة و المشكلة الأخرى هي تشظي الخرسانة.

لقد وجد مؤخرا إن إضافة ألياف البولي بروبلين إلى الخرسانة هي طريقة مناسبة لمنع تشظي الخرسانة عند تعرضها إلى درجات الحرارة العالية.

تظهر مشكلة أخرى نتيجة انصهار هذه الألياف حيث توثر سلبا على خواص الخرسانة المعرضة للحرارة العالية.

إن الغرض الرئيسي من هذا البحث هو التعرف على تأثير إضافة ألياف البولي بروبلين و / أو ألياف الحديد على أداء الخرسانة خفيفة الوزن المنتجة من ركام البورسيلينايت بعد تعرضها إلى درجات الحرارة العالية.

تم تسخين النماذج الخراسانية إلى درجات حرارة 100, 200, 400, 600 و 800 م° و بمعدل تسخين 10 م° / دقيقة و تم الإبقاء على درجة الحرارة المطلوبة لفترة ساعتين بعدها تم تبريدها بشكل طبيعي إلى درجة حرارة الغرفة.

تم في هذا البحث إجراء عدة فحوص تضمنت مقاومة الانضغاط, مقاومة الشد الانشطاري, معامل المرونة الساكن, و التمدد الحراري قبل و بعد تعرض النماذج إلى الحرارة العالية.

سببت إضافة ألياف البولي بروبلين أكثر انخفاضا في الخواص الميكانيكية للخرسانة المسخنة مقارنة مع الخرسانة غير الحاوية على ألياف البولي بروبلين.

هذا الانخفاض كان أكثر وضوحا عند درجات حرارة التعرض 200 و 400 م0 حيث كان الاختلاف حوالي 30, 25 و 20 % في معامل المرونة الساكن, مقاومة الشد الانشطاري و مقاومة الانضغاط على التوالي للنماذج المسخنة لغاية 400 م0.

أدت إضافة ألياف الحديد إلى الخرسانة الحاوية على ألياف البولي بروبلين إلى تحسين الخواص الميكانيكية للخرسانة المعرضة إلى درجات حرارة 200 إلى 600 م0, حيث كان معدل التحسن من 9 إلى 20 %.

Abstract EN

Two major problems arise when concrete is exposed to elevated temperatures.

One is the deterioration in mechanical properties of concrete and the other problem is spalling of concrete.

In recent times, the inclusion of polypropylene fibers had been reported to be a feasible method to prevent spalling of concrete subjected to elevated temperature.

Additional problems arise due to the fact that by adding polypropylene fibers, the residual properties of heated concrete may be adversely affected.

The essential objective of this work is to investigate the effect of incorporation of polypropylene fibers or / and steel fibers on the residual properties of lightweight concrete made from porcelinite aggregate after subjected to elevated temperatures.

The concrete specimens heated to target temperatures of 100, 200, 400, 600 and 800 oC, at a rate of 10 oC per minute.

When the target temperature was reached, the specimens were kept at that temperature for 2 hours and then allowed to cool to room temperature by natural cooling.

For each type of concrete, compressive strength, splitting tensile strength, static modulus of elasticity, and thermal expansion strains were determined before and after exposing the concrete to the target elevated temperatures.

Experimental results indicated that polypropylene fiber-reinforced LWAC showed more reduction in its residual mechanical properties compared to plain LWAC.

These different are more pronounced at exposure temperature of 200 and 400 oC.

Average differences of 30,25 and 20 percent were observed in static modulus of elasticity, splitting tensile strength and compressive strength respectively, for specimens heated up to 400 oC.

The addition of steel fibers inside the polypropylene fiber concrete would improve the residual mechanical properties of heated concrete at temperature range 200 to 600 oC.

On average, the improvement ranged from 9 to 20 percent.

American Psychological Association (APA)

al-Mashhadani, Shakir Ahmad Salih& Jasim, Ali Talib. 2009. Performance of fiber light-weight aggregate concrete exposed to elevated temperatures. Engineering and Technology Journal،Vol. 27, no. 13, pp.2393-2410.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-47671

Modern Language Association (MLA)

al-Mashhadani, Shakir Ahmad Salih& Jasim, Ali Talib. Performance of fiber light-weight aggregate concrete exposed to elevated temperatures. Engineering and Technology Journal Vol. 27, no. 13 (2009), pp.2393-2410.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-47671

American Medical Association (AMA)

al-Mashhadani, Shakir Ahmad Salih& Jasim, Ali Talib. Performance of fiber light-weight aggregate concrete exposed to elevated temperatures. Engineering and Technology Journal. 2009. Vol. 27, no. 13, pp.2393-2410.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-47671

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 2401-2402

Record ID

BIM-47671