Improving mechanical properties of concrete using carbon fibers composites
Other Title(s)
تحسين الخواص الميكانيكية للخرسانة باستخدام ألياف الكربون
Joint Authors
Ali, Yunus rajab Muhammad Hasan
al-Rifai, Man Muhammad Salih
Source
Journal of Environmental Science
Issue
Vol. 40, Issue 1 (31 Dec. 2017), pp.125-144, 20 p.
Publisher
Ain Shams University Institute of Environmental Studies and Rese Arch Accredited
Publication Date
2017-12-31
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
20
Main Subjects
Earth Sciences, Water and Environment
Topics
- Mechanical properties
- Reinforced concrete
- Silica fume
- Carbon fibres
- Compression testing
- Lightweight concrete
- Flexural strength
Abstract AR
تهدف هذه الدراسة إلى تحسين الخواص الميكانيكية للخرسانة المسلحة بنسب مختلفة من ألياف الكربون و دراسة تأثير الملدن المتفوق مع 8٪ من أبخرة السليكا و 8٪ من الميتاكاوؤلين العالي الفعالية (كتعويض جزئي من وزن السمنت) وذلك على سلوك الخرسانة الخفيفة الوزن الحاوية على ألياف الكربون و شملت الدراسة المعملية عمل فحوصات قابلية التشغيل و الكثافة للخرسانة الطرية و المتصلبة و كذلك دراسة مقاومة الإنضغاط و مقاومة الإنشطار و معاير الكسر لعينات من الخرسانة خفيفة الوزن وتمت الفحوصات بعد أعمار معالجة (7 28 60 90 180) يوما.
وأكدت نتائج الدراسة أنه: يمكن إنتاج خرسانة خفيفة الوزن من ألياف الكربون مع كثافة جافة تتراوح بين (1820) إلى (1950) كغ / م إضافة (SF) أو (HRM) دون تأثير على الكثافة.
الجرعة المطلوبة من الملدنات الفائقة (SP) لألياف الكربون (LWAC) يزيد مع زيادة نسبة حجم جزء من الألياف وهي (من 4-8% ).
عند إضافة ألياف الكربون إلى (HRM and SF) خفيفة الوزن يزيد قليلا من قوة الانضغاط كما تزداد قوة الانضغاط مع زيادة حجم الكسر من ألياف الكربون بحوالي (1.15٪ و 0.49٪ و 2.20٪) للخلطات المحتوية على كربون (3٪ و 3.75٪ و 4.5٪) على التوالي بعد (28) يوم من عمر الخرسانة.
ازدادت قوة الشد للخلطات (LWAC) بنسبة (173 242 و 296٪) للخلطات التي تحتوي على ألياف الكربون بنسبة (3٪ 3.75٪ و 4.5٪) على التوالي عند عمر (28) يوم.
لوحظ تحسن في معامل التمزق عند استخدام الخلطات المعدنية (HRM) أو (SF) و (SP) مع الخلطات (LWAC) التي تحتوي على ألياف الكربون (321.7٪) عند استخدام مزيج (LWAC) مع (SP) يحتوي على (4.5٪) من ألياف الكربون من حيث الحجم عند عمر (28) يوم.
Abstract EN
The study aimed at improving the mechanical properties of reinforced concrete using carbonated fiber, containing different percentages of fiber.
using high range water reducing agent (SP) with 8% silica fume (SF) and 8% high reactivity Metakaolin (HRM), as a partial replacement by weight of cement, on the behavior of light weight concrete (LWA) concrete is also studied.
This investigation was carried out using several tests.
These tests were workability fresh and hardened density, compressive strength, splitting tensile strength and modulus of rupture.
Tests were performed for specimens at ages of (7, 28, 60, 90 and 180) days.
On the basis of results of this investigation the following conclusions may be deducted: It is possible to produce a light weight aggregate carbon fiber concrete with a dry density ranged between (1820) to (1950)Kg/m the addition of (SF) or (HRM) does not affect the density significantly.
The required dosage of superplasticizer (SP) for carbon fiber LWAC increases with increasing the percentage volume fraction of fiber.
The useful dosage range is (to 4-8% )The addition of carbon fiber to (HRM and SF) light weight concrete increases slightly the compressive strength.
Also the compressive strength increases with increasing volume fraction of carbon fiber by about (1.15 % , 0.49% and 2.20% ) for mixes containing carbon (3% , 3.75% and 4.5% ) respectively, after (28) day.
The tensile strength of (LWAC) mixes increases by about (173, 242 and 296% ) for mixes containing carbon fiber with volume fraction (3% , 3.75% and 4.5% ) respectively, after (28) day.
An improvement in modulus of rupture is observed when the mineral admixtures (HRM) or (SF) and (SP) are used with (LWAC) mixes containing carbon fiber.
Maximum increase is found to be(321.7% )when using (LWAC)mixe with (Sp) containing (4.5% ) of carbon fiber by volume, after (28) day.
American Psychological Association (APA)
Ali, Yunus rajab Muhammad Hasan& al-Rifai, Man Muhammad Salih. 2017. Improving mechanical properties of concrete using carbon fibers composites. Journal of Environmental Science،Vol. 40, no. 1, pp.125-144.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1119364
Modern Language Association (MLA)
Ali, Yunus rajab Muhammad Hasan& al-Rifai, Man Muhammad Salih. Improving mechanical properties of concrete using carbon fibers composites. Journal of Environmental Science Vol. 40, no. 1 (Dec. 2017), pp.125-144.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1119364
American Medical Association (AMA)
Ali, Yunus rajab Muhammad Hasan& al-Rifai, Man Muhammad Salih. Improving mechanical properties of concrete using carbon fibers composites. Journal of Environmental Science. 2017. Vol. 40, no. 1, pp.125-144.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1119364
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
-
Record ID
BIM-1119364