Effect of steel fibers, polypropylene fibers and or nanosilica on mechanical properties of self-consolidating concrete

Other Title(s)

تأثير الألياف الفولاذية و ألياف البولي بروبلين مع أو بدون الحبيبات النانوية السليكية على الخواص الميكانيكية للخرسانة الذاتية الرص

Time cited in Arcif : 
2

Joint Authors

Abd al-Karim, Rana T.
Hasan, Man Salman
al-Nawfali, Iqbal Naim Kurkis Numan

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 34, Issue 3A (31 Mar. 2016), pp.527-538, 12 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2016-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

12

Main Subjects

Civil Engineering

Abstract AR

تم دراسة التأثير المشترك لاستخدام الحبيبات النانوية السليكية مع أو بدون الألياف المهجنة على الخواص الميكانيكية للخرسانة ذاتية الرص.

من اجل دراسة هذا التأثير تم القيام بفحوصات مختبرية باستخدام الألياف الفولاذية بنسبة (0 % و 0.5 % و 1.5 %) و الألياف البولي بروبلين بنسبة (0 % و 0.05 % و 0.15 %) و حببيبات النانو سليكا بنسبة (0 % و 2 % و 4 %) % 2 ) كنسبة من وزن المواد الناعمة مع نسبة ثابتة من الماء إلى السمنت (0.48) لإنتاج احد عشر خلطة مختلفة و مفحوصة بمختلف الأعمار7 و 28 و 90 يوم.

النتائج أشارت إلى حصول تأثير عكسي عند إضافة الألياف على القابلية التشغيلية الخرسانية لذا تطلب إضافة نسبة أكثر من المضاف الكيميائي الملدن المتفوق للثبات ضمن حدود المواصفات.

إن إضافة الألياف الفولاذية إلى الخلطة الخرسانة ذاتية الرص أدى إلى زيادة قليلة في مقاومة الانضغاط عند عمر 28 يوم بمقدار 11 % بينما زيادة كبيرة في خواص الشد إلى حوالي (% 24 و % 32) لمقاومتي الانشطار و الانثناء بالتتابع.

أما الألياف البولي بروبلين أو الخليط من الألياف يعطي تحسن اقل مما في حالة الألياف الفولاذية بالمقارنة مع الألياف فان حبيبات 2SiO النانوسليكا تؤدي إلى تحسن كبير في مقاومة الخرسانة خصوصا عند نسبة إضافة 4 %.

التأثير المشترك للحبيبات النانوية بنسبة 4 % مع الألياف الفولاذية بنسبة 1.5 % يعطي تم أفضل على الخواص الصلبة.

بالنسبة لفحص البنية المجهرية فيتوافق مع التأثير المكثف للتراكيب الداخلية للعجينة السمنتية نتيجة استخدام الحبيبات النانوية كما لوحظ أن مقاومة الانثناء للخرسانة الذاتية الرص بدون المواد النانوية كانت أعلى من نتائج فحص مقاومة الانشطار.

لذا هذه الحقيقة لا تتغير بوجود المواد النانوية مع أو بدون الألياف.

Abstract EN

This research concerned studying the combined effect of using nano-silica and/ or hybrid fibers on key mechanical properties of self-consolidating concrete SCC.

A comprehensive experimental work has been carried out, using steel fiber (SF) with volume fraction (0, 0.5% and 1.5%), polypropylene fiber (PPF) (0%, 0.05% and 0.15%) and SiO2 nanoparticles (0%, 2% and 4%) by weight of powdered material (silica fume- Sf ) with constant w/c ratio (0.48) to produce eleven different mixtures and tested at different ages (7, 28 and 90 days).

Results showed that adding fibers adversely affect SCC workability and thus more dosage of super plasticizer (SP) should be added to stay within the standard limits.

comparable to conventional concretes, the presence of steel fibers with SCC provide slight increase in compressive strength at 28 days, (up to 11%), while significant enhancement in tensile properties were observed (up to 24% and 32% for splitting and flexural strength respectively).

Polypropylene or hybrid fibers however, provide lower enhancement compared with steel fibers.

In contrast, implementation of nanosilica leads to significant improvement in concrete strengths particularly at 4% dosage.

Combined effect of 4% nanosilica and 1.5% of steel fibers provide the superior hardening effect on the flexural performance compared with softening effect provided by other added dosages.

Scanning Electron Micrograph (SEM) images confirm the matrix densification effect due to nanosilica adding.

Flexural strength of SCCs without nanosilica was generally higher than splitting testing results.

This fact does not change even with the presence of nanosilica and/ or fibers.

American Psychological Association (APA)

Abd al-Karim, Rana T.& Hasan, Man Salman& al-Nawfali, Iqbal Naim Kurkis Numan. 2016. Effect of steel fibers, polypropylene fibers and or nanosilica on mechanical properties of self-consolidating concrete. Engineering and Technology Journal،Vol. 34, no. 3A, pp.527-538.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-680007

Modern Language Association (MLA)

Abd al-Karim, Rana T.…[et al.]. Effect of steel fibers, polypropylene fibers and or nanosilica on mechanical properties of self-consolidating concrete. Engineering and Technology Journal Vol. 34, no. 3A (2016), pp.527-538.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-680007

American Medical Association (AMA)

Abd al-Karim, Rana T.& Hasan, Man Salman& al-Nawfali, Iqbal Naim Kurkis Numan. Effect of steel fibers, polypropylene fibers and or nanosilica on mechanical properties of self-consolidating concrete. Engineering and Technology Journal. 2016. Vol. 34, no. 3A, pp.527-538.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-680007

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 537-538

Record ID

BIM-680007