Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userContribution to study the influence of steel fiber on the high strength concrete
مساهمة في دراسة تأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة
1739
0 51
0
(
0
)
Added by
Tishreen University ورقة بحثية
Publication date
2016
fields
Structural Engineering
and research's language is
العربية
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
يتضمن البحث دراسة تجريبية لتأثير الألياف الفولاذية على المتغيرات الأساسية لمخطط الإجهاد- تشوه للبيتون عالي المقاومة على الضغط البسيط، أي على: شكل مخطط الإجهاد- تشوه، معامل مطاوعة البيتون، قدرة المادة على امتصاص الطاقة. لهذه الغاية تم تحضير مجموعة من العينات البيتونية الاسطوانية بمقاومة على الضغط (70 MPa). تمت إضافة الألياف الفولاذية ذات نسبة الشكل 70=L/D بأربع نسب حجمية مختلفة للخلطة البيتونية و هي: (0-1-1.5-2)%. اختبرت الاسطوانات تحت تأثير التحميل المستمر على الضغط و تم الحصول من خلال نتائج الاختبارات على المنحني الكامل لمخطط الإجهاد- تشوه. أظهرت النتائج التجريبية للبحث وجود تاثير إيجابي ملحوظ للألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة و يزداد هذا التأثير كلما زادت كمية الألياف الفولاذية في الخلطة. يظهر ذلك في مخطط الإجهاد- تشوه، حيث أن الجزء الصاعد يتغير بشكل طفيف، بينما الجزء الهابط يتغير بشكل كلي و يقل انحداره بزيادة كمية الألياف الفولاذية، و بالتالي تحسين مطاوعة البيتون عالي المقاومة و قدرته على امتصاص الطاقة، و بذلك يبتعد سلوك البيتون عالي المقاومة عن السلوك الهش.
This research presents an experimental study about the effect of steel fibers on the main variables of stress- strain curve for high strength concrete on simple compression, which are: shape of stress- strain curve, ductility factor, energy absorption capacity. For this purpose, series of cylinders concrete specimens were prepared in compressive strength (70 MPa). the steel fiber with aspect ratio of L/D =70 were added at the volume fractions of (0-1-1.5-2)%. The cylinders were tested under a monotonic loading at compression, and as a result of the tests, the total curve of stress- strain was obtained. The experimental results of research showed a positive effect of steel fibers on the behavior of high strength concrete, this effect increased with increasing volume fraction of steel fibers. It can be seen from stress-strain curve, whereas the slope of the ascending branch is not much affected. The descending branch of the stress- strain curve decreases by the increase in the fiber volume fraction. This means the ductility and toughness improve with the addition of steel fibers and as a result the behavior of high strength concrete has gone far away from being brittle as it is used to be.
Artificial intelligence review:
Research summary
يتناول البحث دراسة تجريبية لتأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة تحت الضغط البسيط. تم تحضير عينات بيتونية أسطوانية بمقاومة ضغط تصل إلى 70 ميغاباسكال، وأضيفت الألياف الفولاذية بنسب حجمية مختلفة (0%، 1%، 1.5%، 2%). أظهرت النتائج التجريبية تأثيراً إيجابياً ملحوظاً للألياف الفولاذية على سلوك البيتون، حيث زادت المطاوعة وقدرة امتصاص الطاقة مع زيادة نسبة الألياف. يتضح من مخطط الإجهاد-تشوه أن الجزء الصاعد يتغير بشكل طفيف بينما الجزء الهابط يتغير بشكل كبير، مما يقلل من انحداره ويبتعد البيتون عن السلوك الهش. توصلت الدراسة إلى أن إضافة الألياف الفولاذية تحسن من خصائص البيتون عالي المقاومة، مما يجعله أكثر ملاءمة للاستخدام في المنشآت الهندسية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر الدراسة مساهمة قيمة في تحسين فهم تأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة. ومع ذلك، كان من الممكن تعزيز البحث من خلال تضمين أنواع أخرى من الألياف مثل الألياف الزجاجية أو الكربونية للمقارنة. كما أن الدراسة تركز بشكل كبير على الألياف الفولاذية دون النظر في تأثيرات طويلة الأمد مثل التآكل أو التغيرات البيئية. بالإضافة إلى ذلك، كان من الممكن تقديم نماذج رياضية أكثر دقة للتنبؤ بسلوك البيتون المسلح بالألياف الفولاذية. على الرغم من هذه النقاط، فإن البحث يقدم نتائج مهمة يمكن أن تكون مفيدة في التطبيقات الهندسية المختلفة.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة، بما في ذلك مخطط الإجهاد-تشوه، المطاوعة، وقدرة امتصاص الطاقة.
-
ما هي النسب الحجمية للألياف الفولاذية المستخدمة في الدراسة؟
النسب الحجمية للألياف الفولاذية المستخدمة هي 0%، 1%، 1.5%، و2%.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت الدراسة أن إضافة الألياف الفولاذية تحسن من مطاوعة البيتون عالي المقاومة وقدرته على امتصاص الطاقة، مما يجعله أقل هشاشة وأكثر ملاءمة للاستخدام في المنشآت الهندسية.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لمزيد من الأبحاث؟
توصي الدراسة بإجراء أبحاث على أنواع أخرى من الألياف مثل الألياف الزجاجية والكربونية، وإيجاد معادلات رياضية تعبر عن السلوك الحقيقي للبيتون المسلح بالألياف الفولاذية، ودراسة تأثير الألياف على المقاومة المكعبية والإسطوانية.
References used
FORSTER,S.W. High-Performance Concrete-Stretching the Paradigm. Concrete International, V. 16, No. 10, 1994, pp. 33-34
BREITENBŰCHER, I. R. Development and applications of high-performance concrete, Materials and Structures, V. 31, April 1998, pp. 209-215
RUSSEL, H. G. ACI Defines High-Performance concrete. Concrete International, V.21, No. 2, 1999, pp. 56-57
rate research
Read More
This research presents an experimental study behaviour of high strength concrete, for
evaluation of stress - strain curve and derivation of factors of equivalent compressive
stress block, we depend it in design of high strength concrete elements.
For this purpose, number of cylinders specimens with strength 60 MPa were prepared
and tested in compression, then curve was obtained.
The results showed the possibility of producing high strength concrete from local
materials and with strengths are highest than those were obtained, the resulting diagrams of
curve are shown to be essentially linearly elastic up to failure with a steeper declining
portion of the stress - strain diagram, which agree with the results of global researches, the
failure was almost sudden and rapid with increasing strength which shows that the highstrength
concrete less ductile than normal concrete at the failure. Curve of high strength
concrete differs from that normal concrete, this affects on the properties of rectangular
equivalent stress block which requires modifications on the factors led to optimum represent
for it and with evaluation of curve of the tested specimens, the diagram takes a
trapezoidal shape ( ), its value at the top is and the depth of the compressive
block is and we found and ( is average compression/cylinder
compressive strength of concrete, is ratio of the active depth that defined location of
compression force center), when concrete strength increases up , the diagram
shape will be closer to triangular than trapezoidal and then curve takes the shape of triangle its
value at the top is and the depth is and with replacing triangular diagram to rectangle.
Recently worldwide researches have been devoted to the use of steel fibers recovered from used tires in concrete. In Syria the amount of recovered steel from used tires is estimated about 6000 tons/year.
For this purpose a bead wire having a diamete
r of 0.8 mm from burnt tires was extracted and used. Three mixes with cement content 300- 350 -400kg/m3 were produced incorporating three different volumes of fiber 0.5%, 1.0%, and 1.5% and three different length 30-40-60 mm. The concrete obtained by adding these fibers evidenced a satisfactory improvement of the fragile matrix mostly in terms of toughness and post cracking behavior On the other hand it was improvements in compressive strength by steel fiber inclusion the interesting results confirm the promising application of concrete reinforced with steel fibers extracted from used tires in aircraft pavement hydraulic structures and ground slab in fabrics.
Recently, the importance of high Strength concrete has appeared due to its
application in manufacturing most of the concrete structures and members, as well as to its
importance in the implementation of civilian facilities like bridge bases, skyscr
apers and in
implementing the columns and platforms which carry oil installations carried out in the
oceans and seas. The research aims to design concrete mixtures with cylindrical resistors
( 55- 65- 75 Mpa) according to the American code AcI-211-4R-93 by using local and
appropriate additions as well as explaining the method used in designing. Then, studying
the transformation in stress strain curve – deformation
(σ- ζ ) undergoing a simple pressure on the previous samples throughout the
available devices. Then, it was compared to the charts obtained mathematically .Law
behaviour of stress strain and deformation curve was rated, in addition to modulus of
elasticity taken from the chart.
Couple of results and recommendations related to the issue were concluded, those
which were applied in praxis.
This paper presents the shear behavior of lightweight concrete beams
without shear reinforcement produced by scoria aggregates. A total of nine
beams were tested under four-point loads, including three lightweight
concrete beams without steel fibers and six steel fiber reinforced
lightweight concrete beams.
This research presents an empirical study about the behavior of High Strength Concrete
beams under the static cyclic loading. It determines the influence of cyclic loading on the
moment capacity and deflection of HSC beams. A comparison of the mome
nt capacity and
deflection in both kinds of loading (monotonic and cyclic loading) were achieved.
High Strength Concrete mixture was designed, based on the specifications of the American
code ACI 211.4R-93. Thirty six concrete beams were prepared, nine of them were tested
under monotonic loading and the rest of beams were tested under cyclic loading. The
cyclic loading was performed for (5,10,15) cycles, at a range from zero to 65%, 75%, 85%
of the minimum expected monotonic load.
The results showed that the cyclic loading have positive effect on the flexural behavior of
HSC members, whereas the moment capacity increased and the deflection decreased,
especially at a range from zero to 75% of the minimum expected monotonic load, when
the number of cycles was 5,10,15.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
