Fulltext

INFLUENCE OF MAXIMUM AGGREGATE SIZE ON STRENGTH DEVELOPMENT OF HIGH-STRENGTH CONCRETE AND SELF-COMPACTING CONCRETE

تأثيرالمقاس الأقصى للركام على تطور المقاومة للخرسانة عالية المقاومةوالخرسانة ذاتية الرص

Dhiaa Neama Jabbar --- Zuhair Dhaher Habeeb

AL-TAQANI مجلة التقني
ISSN: 1818653X Year: 2015 Volume: 28 Issue: 1 Pages: E95-E113
Publisher: Foundation of technical education هيئة التعليم التقني

Abstract

The main purpose of this research is to evaluate the effect of maximum size of coarse aggregate (MSCA) on the development of strength (compressive and tensile) of high strength concrete (HSC) and self compacting concrete (SCC) using locally available materials. Two sets of mixes, one for HSC and the other for SCC were prepared. Each set includes three mixes with same materials; fixed mix proportion and different MSCA (20, 14 and 10) mm. Fresh concrete properties were evaluated using slump test for HSC and slump flow, V-funnel and L-box tests for SCC. 72 cubes, 48 cylinders and 48 prisms for determination of cube compressive strength (fcu); splitting tensile strength (fs) and flexural strength (fr) respectively were fabricated from 6 batches. Concrete specimens after (7, 28, 56 and 90) days were investigated. The results indicated that it is possible to produce HSC and SCC with satisfied fresh and hardened properties from locally available materials by using coarse aggregate (CA ) with (20, 14 and 10) mm as maximum size. Based on the results of this work, workability of HSC increased as MSCA increase with using a fixed water to cement ratio and a fixed rate of superplasticizer (SP) while the fresh properties of SCC increased as MSCA reduced with using an optimum SP dosage for each mix. The results showed that fcu, fs and fr for HSC and SCC increased with the decreasing MSCA and observed as maximum at 10 mm MSCA when compared to 20 mm and 14 mm size at all ages of concrete. Based on the results, decreasing MSCA from 20 mm to 10 mm increased fcu by (11-16) %, fs by ( 5-8) % and fr by (6-9) % for HSC and fcu by (8-12)%, fs by (4-7)%, and fr by (5-8) %, for SCC for ages between 7 to 90 days. The results also indicated that the ratios of 7- day to 28- day of fcu values for HSC were higher than that of SCC and there was notable gain in fcu values after 28 days age for all mixes. Hardened HSC & SCC specimens in splitting and flexure showed similar pattern of strength development to those corresponding in compressive strength with a lower rate.

إن الغرض الرئيسي من هذا البحث هو تقييم تأثير المقاس الأقصى للركام الخشن على تطور المقاومة (الانضغاط و الشد) للخرسانة عالية المقاومة والخرسانة ذاتية الرص باستخدام مواد محلية متاحة. تم تحضير مجموعتين من الخلطات واحدة لكل نوع, تتضمن كل مجموعة ثلاث خلطات من نفس المواد ونسبة خلط ثابتة واختلاف المقاس الأقصى للركام الخشن (20, 14, 10) ملم. تم تقييم خواص الخرسانة الطرية باستخدام فحص الهطول للخرسانة عالية ألمقاومة وفحص الانسياب و قمع في و صندوق ال للخرسانة ذاتية الرص. تم إعداد 72 مكعب , 48 اسطوانة و 48 موشور من ستة خلطات وتم إنضاجها وفحصها بعد(7, 28, 56, 90) يوم لإيجاد مقاومة الانضغاط, مقاومة شد الانشطار و مقاومة الانثناء على التوالي. بينت النتائج إمكانية إنتاج خرسانة عالية المقاومة و خرسانة ذاتية الرص مقبولة من ناحية الخواص الطرية والمتصلبة باستخدام مواد محلية و بمقاس أقصى للركام الخشن (20, 14, 10) ملم. كما بينت النتائج ازدياد قابلية التشغيل للخرسانة عالية المقاومة بزيادة المقاس الأقصى للركام الخشن عند استخدام نسبة ماء/سمنت وجرعة ملدن ثابتتان بينما ازدادت خواص الخرسانة الطرية الذاتية الرص بنقصان المقاس الأقصى للركام و باستخدام نسبة ماء/سمنت ثابتة وجرعة ملدن مناسبة. ان النتائج بينت بان مقاومة الانضغاط, مقاومة شد الانشطار و مقاومة الانثناء للخرسانة عالية المقاومة و الخرسانة ذاتية الرص تزداد بنقصان المقاس الأقصى للركام وتبلغ أعلى قيمة لها عند استخدام المقاس 10ملم عند مقارنته بالمقاس 20 ملم و 14 ملم ولجميع الأعمار. كما بينت النتائج بان نقصان المقاس الأقصى من 20 ملم إلى 10ملم أدى إلى زيادة مقاومة الانضغاط, مقاومة شد الانشطار ومقاومة الانثناء للخرسانة عالية المقاومة بنسبة (11-16)%, (5-8)%, (6-9)% والخرسانة ذاتية الرص بنسبة (8-12)%, (4-7)%, (5-8)% للأعمار بين 7 و 90 يوم. كما أشارت النتائج إلى إن نسبة مقاومة الانضغاط بعمر7 أيام إلى مقاومتها في عمر 28 يوم كانت اعلى في الخرسانة عالية المقاومة مقارنة بالخرسانة ذاتية الرص. وهنالك زيادة محسوسة في مقاومة الانضغاط بعد العمر 28 يوم وفي جمع الخلطات الخرسانية . أظهرت النماذج المتصلبة للخرسانة عالية المقاومة والخرسانة ذاتية الرص في اختبارات مقاومة شد الانشطار والانثناء سلوكا مماثلا لسلوك نظائرها في اختبار مقاومة الانضغاط وبنسب تغاير اقل.

Keywords

High strength concrete --- Self compacting concrete --- Coarse aggregate --- Concrete strength --- الخرسانة عالية المقاومة، الخرسانة ذاتية ألرص،الركام ألخشن، مقاومة الخرسانة.