- Tytuł:
-
Comparative study on durability properties of engineered cementitious composites with polypropylene fiber and glass fiber
Badanie porównawcze właściwości wytrzymałościowych inżynieryjnych kompozytów cementowych z włóknem propylenowym i włóknem szklanym - Autorzy:
-
Ranjith, S.
Venkatasubramani, R.
Sreevidya, V. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/962321.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
kompozyt cementowy
ECC
włókno polipropylenowe
włókno szklane
wytrzymałość
popiół lotny
beton
zaprawa cementowa
engineered cementitious composites
polypropylene fibre
glass fiber
durability
fly ash
concrete
cement mortar - Opis:
-
The durability characteristics of Engineered Cementitious Composites (ECC) with various fibers such as polypropylene and glass were investigated in view of developing composites with high resistance to cracking. ECC offer large potential for durable civil infrastructure due to their high tensile strain capacity and controlled micro-crack width. In this study, fibre volume fractions (0.5%, 1%, 1.5%, and 2%) of both polypropylene and glass fibers varied and durability measures such as a rapid chloride penetration test, sorptivity, water absorption, acid attack, and sulphate attack were measured. Increasing the fiber content up to 1.5% improved the durability properties of ECC. The test results indicate that the glass fiber-reinforced Engineered Cementitious Composites have better durability characteristics than polypropylene fiber-reinforced ECC.
Beton jest jednym z najważniejszych materiałów stosowanych w budownictwie. Zaletą stosowania betonu jest to, że można go formować w dowolnym kształcie i rozmiarze. Ze względu na kruchość betonu, posiada on szerokie właściwości ściskające i słabe napięcie. Kruchość betonu rośnie wraz ze wzrostem zawartości gruboziarnistego kruszywa. Wysoka kruchość betonu może prowadzić do powstawania pęknięć, jeśli beton posiada duże naprężenie. Aby przezwyciężyć ten problem i nadać betonowi wytrzymałość na rozciąganie, podjęto próbę wytworzenia betonu o dużej wytrzymałości na rozciąganie – opracowano mieszankę o nazwie ECC. ECC jest kompozytem wzmocnionym włóknami o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, wysokiej wydajności i średniej zawartości włókien. W porównaniu do 0,1% standardowego betonu, ECC posiada wytrzymałość na rozciąganie w zakresie 3-5%. Powszechnie wiadomo, że dodanie włókien do kompozytów prowadzi do poprawy właściwości mechanicznych. Celem niniejszego badania jest dokonanie oceny właściwości wytrzymałościowych ECC i opracowanie nowej klasy ECC, które posiadają wysoką odporność na pękanie. Początkowo, mieszanka ECC M45 opisana w istniejących zbiorach literackich była traktowana jako podstawa do celów badawczych. Opracowano osiem mieszanek ECC, wytworzonych w procesie monolitycznego dodawania włókna polipropylenowego i włókna szklanego do podstawowej mieszanki w różnych proporcjach frakcji, takich jak 0,5%, 1%, 1,5% i 2% w stosunku do objętości ECC; ponadto przygotowano jedną konwencjonalną mieszankę bez żadnych dodatków włóknistych. Po opracowaniu próbnych mieszanek, stosunek wody do cementu został określony jako wartość 0,54. Dawka superplastyfikatora w ilości 1,3% wagi cementu określonego w teście Marshala została dodana do mieszanki. Wyniki bezpośredniego badania wytrzymałości na ściskanie, przeprowadzonego na próbkach mieszanek ECC, były o 4,2% wyższe niż w przypadku konwencjonalnej mieszanki zapraw. Badanie wytrzymałości na ściskanie zostało przeprowadzone na próbce ECC o wymiarach 70,6 mm oraz na zaprawie cementowej, według IS: 4031-1988 (część 6). Badania wytrzymałościowe, obejmujące działanie siarczanu, działanie kwasu, badanie szybkiego przenikania chlorków, badanie sorpcyjne oraz badania wchłaniania wody zostały przeprowadzone na obu próbkach ECC i konwencjonalnej zaprawy. Wytrzymałość na ściskanie ECC wzrasta aż do 1,5% zawartości włókien w próbce ECC, a następnie maleje. Wytrzymałość na ściskanie ECC wzmocnionego włóknami szklanymi z 1,5% zawartości włókien jest wyższa niż w przypadku wszystkich innych mieszanek. W badaniu działania siarczanu, 90-dniowa wytrzymałość na ściskanie 1,5% próbki ECC wzmocnionej włóknami szklanymi była o 8,2% większa w porównaniu do 1,5% próbki ECC wzmocnionej włóknami polipropylenowymi i o 34% większa w porównaniu do próbki zaprawy. Utrata masy i wytrzymałości na ściskanie w przypadku 1,5% ECC wzmocnionej włóknami szklanymi była mniejsza niż w innych mieszankach poddanych 90-dniowemu działaniu siarczanów i kwasów. 1,5% próbka ECC wzmocniona włóknami szklanymi wchłonęła mniejszą ilość wody w porównaniu z innymi proporcjami mieszanki. Wyniki badania sorpcyjnego jasno pokazują, że 1,5% próbka ECC wzmocniona włóknami polipropylenowymi i 1,5% próbka ECC wzmocniona włóknami szklanymi miały mniej porów w porównaniu do innych mieszanek. Odporność na przepuszczalność chlorków była wyższa w przypadku mieszanki z 1,5% zawartością włókien, w porównaniu do innych mieszanek. Jednakże, ECC zawierająca 1,5% włókien szklanych wykazuje lepsze właściwości wytrzymałościowe niż wszystkie inne mieszanki. W niniejszym badaniu opracowano nową klasę ECC poprzez dodanie 1,5% zawartości włókien szklanych do ECC, która posiada większą odporność na pęknięcia oraz większą wytrzymałość. - Źródło:
-
Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 4; 83-101
1230-2945 - Pojawia się w:
- Archives of Civil Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł