Behavior of plain and high performance polypropylene fiber concrete subjected to elevated temperatures

Other Title(s)

سلوك الخرسانة العلية الأداء و المعززة بالياف البوليبروبلين تحت تأثير الحرارة المتزايدة

Author

Zghair, Luma Abd al-Ghani

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 29, Issue 8 (31 Dec. 2011), pp.1517-1535, 19 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2011-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

19

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Topics

Abstract AR

الهدف من هذا العمل هو تحديد التغيرات الحاصلة في مقاومتي الانضغاط و الشد الانشطاري بعد التعرض لدرجات متزايدة من الحرارة بين 100-500م° للخرسانة الغير مسلحة و الخرسانة المسلحة بألياف البوليبروبلين بالمقارنة مع درجات الحرارة الاعتيادية 25م°.

في هذه الدراسة تم إنتاج خرسانة عالية الأداء باستعمال الملدن المتفوق و باستعمال الملدن مع الميتاكاوؤلين بنسبة 10 % كإحلال جرئي من السمنت (350) كغم \ م3 و للخرسانة المسلحة بألياف البوليبروبلين تم استخدام خلطة موحدة من الميتاكاؤولين و الملدن مع أربعة نسب من ألياف البوليبروبلين (0.25، 0.5، 0.75 و 1).

سخنت كل مجموعة من النماذج ( المسلحة و غير المسلحة) إلى درجة الحرارة المحددة و ثم تم الإبقاء على هذه الدرجة لفترة ساعة واحدة قبل تبريدها تدريجيا إلى درجة الحرارة الاعتيادية ثم أجريت الفحوصات المختلفة على النماذج.

أظهرت النتائج عند الدرجات الحرارة الاعتيادية 25م°، أن إضافة (% 0.25) من الألياف أدى إلى زيادة في مقاومة الانضغاط حوالي 20.6 % من ناحية أخرى، عند إضافة نسبة الألياف (0.5، 0.75 و 1 %) أدى إلى انخفاض في مقاومة الانضغاط حوالي (12، 19، و 33 %) على التوالي مقارنة مع خرسانة HPC و الخالية من الألياف.

بينما إضافة نسبة الألياف (0.25 %) أدى إلى زيادة الشد الانشطاري حوالي (15 %) مقارنة مع خرسانة HPC و الخالية من الألياف، بينما إضافة نسبة الألياف (0.5 %) أدى إلى زيادة الشد الانشطاري بنسبة أقل حيث كانت حوالي (6 %) مقارنة مع خرسانة HPC و الخالية من الألياف، من ناحية أخرى إضافة نسبة الألياف 1 % أدى إلى انخفاض في مقاومة الشد الانشطاري حوالي 10.8 % مقارنة مع خرسانة HPC و الخالية من الألياف.

عند التعرض إلى درجات حرارة متزايدة، أظهرت نتائج الفحوصات انخفاض واضح في مقاومتي الانضغاط و الشد الانشطاري بعد التعرض لدرجات حرارة تزيد على 300م° للخرسانة المسلحة و غير المسلحة.

كذلك أظهرت النتائج أن الفقدان الحاصل في مقاومة الشد الانشطاري للخرسانة المسلحة بألياف البوليبروبلين كان أقل بشكل واضح بالمقارنة مع الخرسانة الغير مسلحة بألياف البوليبروبلين بعد التعرض إلى درجات الحرارة (500، 300 و 100) مقارنة مع الدرجات الحرارة الاعتيادية 25م°، و من ناحية أخرى، العينات الحاوية على ألياف 1 %، نسبة الانخفاض في مقاومة الشد الانشطاري كانت أعلى من العينات الخالية من الألياف بعد التعرض إلى درجات حرارة مشابهة و من ناحية أخرى، العينات الحاوية على ألياف (0.25، 0.5، 0.75 و 1)، نسبة الانخفاض في مقاومة الانضغاط كانت أعلى من العينات HPC (الخالية من الألياف) بعد التعرض إلى درجات الحرارة (500، 300 و 100) مقارنة مع الدرجات الحرارة الاعتيادية 25م°.

Abstract EN

The aim of this work is to determine the residual compressive strength and splitting tensile strength after exposure to an elevated temperature (between100 to 500˚C) of plain and polypropylene fiber reinforced concrete (PPFRC) in comparison with specimens exposed to- ordinary temperature 25C ◌ْ .

High performance concrete mixes were produced by using high rang reducing agent superplasticizer (SP) and 10 % high reactivity metakaoline (HRM) as a partial replacement by weight of cement (350)Kg / m3.

A single concrete mix with HRM, SP and four PPF contents of (0.25, o.5, o.75 and 1 %) by volume were adopted.

The workability of the concrete was kept constant (slump 100 ± 5mm).

Each group of specimens (plain and PPFRC) was heated to a specified temperature and kept at the temperature for one hour before being gradually cooled to room temperature and then they were tested The results show at ordinary temperatures 25 C ◌ْ, the addition of fiber volume fraction (VF %) of (0.25 %) increases the compressive (20.6 %) comparable to HPC without fiber.

While the addition of (0.5, 0.75 and 1 %) of polymer fibers, the compressive strength decreased (12.6, 19 and 33 %) respectively comparable to HPC without fiber.

On the other hand the addition of (VF %) of (0.25) increased splitting tensile strength ( 15 %) comparable to HPC without fiber .

while the addition of fiber volume fraction (VF %) of (0.5 ) increased splitting tensile strength by a percentage which is lower than that in specimens with VF % of 0.25, the increase in splitting tensile strength was ( 6 %) comparable to HPC without fiber at ordinary temperatures The results also shows that, when (1 %) fibers was used, the splitting tensile strength decreased (10.8 %) in comparable to HPC without fiber At elevated temperature the results show an appreciable decrease in compressive strength and splitting tensile strength after exposure to temperature higher than 300 C ◌ْ of both plain and PPFRC Specimens containing PPF (0.25, 0.5, and 0.75 %) the percentage of reduction in splitting tensile strength is lower than that in HPC specimens (without fibers) after exposure to a temperature (500, 300 and 100 C ◌ْ ) comparable to normal temperature 25C◌ْ .While specimen containing PPF (1 %) the percentage of reduction in splitting tensile strength was higher than specimen without PPF after exposure to a similar temperature.

On the other hand, specimens containing PPF (0.25, 0.5, 0.75 and 1 %) the percentage of reduction in compressive strength is higher than that in HPC specimens (without fibers) after exposure to a temperature (500, 300 and 100 C ◌ْ).

comparable to normal temperature 25C◌ْ

American Psychological Association (APA)

Zghair, Luma Abd al-Ghani. 2011. Behavior of plain and high performance polypropylene fiber concrete subjected to elevated temperatures. Engineering and Technology Journal،Vol. 29, no. 8, pp.1517-1535.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289618

Modern Language Association (MLA)

Zghair, Luma Abd al-Ghani. Behavior of plain and high performance polypropylene fiber concrete subjected to elevated temperatures. Engineering and Technology Journal Vol. 29, no. 8 (2011), pp.1517-1535.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289618

American Medical Association (AMA)

Zghair, Luma Abd al-Ghani. Behavior of plain and high performance polypropylene fiber concrete subjected to elevated temperatures. Engineering and Technology Journal. 2011. Vol. 29, no. 8, pp.1517-1535.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289618

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 1527-1535

Record ID

BIM-289618