![](/images/graphics-bg.png)
Direct shear behavior of carbon fiber reinforced self-compacting concrete
Other Title(s)
القص المباشر للخرسانة ذاتية الرص المدعمة بألياف الكاربون
Joint Authors
Sarsam, Qays Fuad
al-Attar, Tariq Salih
Jumah, Ghazwan Ghanim
Source
Engineering and Technology Journal
Issue
Vol. 32, Issue 10A (31 Oct. 2014), pp.2491-2513, 23 p.
Publisher
Publication Date
2014-10-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
23
Main Subjects
Topics
Abstract AR
يقدم هذا العمل دراسة تجريبية و إحصائية لسلوك مناطق الإتصال باستخدام خرسانة ذاتية الرص, و أيضا تم التحري تأثير إدخال ألياف الكاربون لخرسانة ذاتية الرص على سلوك القص المباشر.
تقدم هذه الدراسة نتائج الفحص لستة عشر نموذج للقص المباشر موزعة في أربعة مجاميع.
تضمنت المتغيرات المدروسة النسبة الحجمية لألياف الكاربون و التي تراوحت من صفر إلى 1 % مقابل تغير العامل (pvffy) من صفر إلى 7.99 ميكا باسكال.
كانت الخواص المدروسة هي : مقاومة الانضباط و مقاومة الشد بالانشطار مع قياس الانفعالات الأفقية و الشاقولية للنموذج المفحوص.
أن أبعاد مستوي القص للنموذج المفحوص كانت 185 x 170 ملم و تم توزيع حديد التسليح ليكون عموديا على مستوي القص.
و استخدام خرسانة الذاتية الرص (عالية الأداء) في صب هذه النماذج مع تدعيمها بألياف الكاربون.
من خلال نتائج البحث وجد أن استخدام ألياف الكاربون قد أدت إلى زيادة في مقاومة القص المباشر للخرسانة و لكنها لم تمنع حدوث الفشل الفجائي في حالة عدم وجود حديد التسليح الرئيسي.
في حين أن وجود حديد التسليح الرئيسي بقي هو المسيطر على الانفعالات (التشوهات) القصحيث زادت مقاومة القص دائما بزيادة نسبة حديد التسليح.
برز دور ألياف الكاربون جليا في تقييد انفعالات (تشوهات) الأفقية.
كما وجد من خلال البحث بأن النسبة الحجمية (0.75 %) لألياف الكاربون كانت هي المثالية في حالتي الخرسانة الطرية و المتصلبة.
بالإضافة إلى ذلك تمت دراسة تأثير ألياف الكاربون على مقاومة الانضغاط للخرسانة ذاتية الرص حيث انخفضت مقاومة الانضغاط مقارنة الحالة Vf تساوي 0.00 %.
ذلك النقصان في مقاومة الانضغاط كان 2.39, 8.38 و 13.58 %, على التوالي عندما كانت 0.50, 0.75, 1.00 %.
بينما زادت مقاومة الشد بالانشطار بمقدار 3.34, 31.2 و 18.2 % كنسبة ألياف الكاربون 0.50, 0.75, 1.00 %, على التوالي.
و لقد زادت قيمة معامل الكسر بمقدار 11.9 ,21.9 و 13.8 % إذا ما قورنت بالعتبة ذات نسب ألياف الكاربون 0.50, 0.75 و 1.00 %, على التوالي.
استند تحليل النتائج لهذه الدراسة و دراسات سابقة (لفحص القص المباشر) و قدم مقترحين للتصميم.
Abstract EN
This paperrepresents an experimental and statistical investigation for the behavior of connectionpoints produced by using self-compacting concrete and subjected to direct shear.
The investigation also includes the effect of carbon fiber inclusion as reinforcement on self-compacting concrete (SCC) behavior in direct shear.
This study gives results of sixteen push-off or direct shear specimens in four groups.
Variations include volume fraction for carbon fiber (V = 0.00, 0.
50, 0.
75 and 1.
00) % for every percentage change in the steel reinforcement.
The steel reinforcement parameter ρ f values are (0.
00, 2.
66, 5.
33 and 7.
99) MPa(where ρ varies from 0.00 to 0.
0173 and f = 585.
7MPa) .
The main material properties studied include compressive strength, splitting tensile strength and modulus of rupture.
Measurements of deformations were made throughout testing of shear specimens.
The dimension of the shear plane in the push-off specimenswas 170x185 mm.
The shear reinforcement was normal to the shear plane.
Specimens were cast by using SCC which is a type of high performance concreteand reinforced with carbon fiber.
This work aims to investigate the direct shear behavior of SCC with or without carbon fiber at constant water to cementitious materials ratio of 0.
3 by weight.
It is found that using carbon fiber increased the direct shear strength.
However, carbon fiber alone (without reinforcement) leads to brittle failure.
In contrast, adding rebars leads to higher strain and more ductile behavior−increased shear capacity is obtained when higher steel quantity is used.
The aim of adding carbon fibers was the increase of the horizontal strain (displacement).
It was found that the optimum percentage of volume fraction was 0.
75 % for fresh and hardened concrete.
In addition, the effects of carbon fiber on compressive strength of SCC lead to a drop in compressive strength (f ′ ) compared with reference specimens.
This drop in f ′ was 2.
39, 8.
38 and 13.
58 % for V =0.
50, 0.
75 and 1.
00 %, respectively.
In contrast, the splitting tensile strength increased by 3.
34, 31.
2 and 18.
2 as compared with the cylinder strength without carbon fibers atV equal to0.50, 0.
75 and 1.
00% respectively.
The modulus of rupture increased by [11.
9, 21.
99 and 13.
83%] as compared with SCC without carbon fibers at V equal to 0.
50, 0.
75 and 1.
00 % respectively.
Based on push-off tests results for this work and those available in the literature, two statisticalmodels have been established using regression analysis.
Four variables f ′ , f , ρ f and V, were included in these models.
Both models showed good representation according to their coefficients of variation (COV)values.
Verification of the models were done by using 273 observations from literature and the present work.
American Psychological Association (APA)
Sarsam, Qays Fuad& al-Attar, Tariq Salih& Jumah, Ghazwan Ghanim. 2014. Direct shear behavior of carbon fiber reinforced self-compacting concrete. Engineering and Technology Journal،Vol. 32, no. 10A, pp.2491-2513.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-514403
Modern Language Association (MLA)
Sarsam, Qays Fuad…[et al.]. Direct shear behavior of carbon fiber reinforced self-compacting concrete. Engineering and Technology Journal Vol. 32, no. 10A (2014), pp.2491-2513.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-514403
American Medical Association (AMA)
Sarsam, Qays Fuad& al-Attar, Tariq Salih& Jumah, Ghazwan Ghanim. Direct shear behavior of carbon fiber reinforced self-compacting concrete. Engineering and Technology Journal. 2014. Vol. 32, no. 10A, pp.2491-2513.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-514403
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 2513
Record ID
BIM-514403