research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Direct Shear Behavior of Carbon Fiber Reinforced Self- Compacting Concrete
القص المباشر للخرسانة ذاتية الرص المدعمة بالياف الكاربون

Authors: Kaiss F. Sarsam --- Tareq S. Al-Attar --- Ghzwan Ghanim Jumah
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 10 Part (A) Engineering Pages: 2491-2513
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

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_f= 0.00, 0.50, 0.75 and 1.00) % for every percentage change in the steel reinforcement. The steel reinforcement parameter ρ_vf f_y values are (0.00, 2.66, 5.33 and 7.99) MPa(where ρ_vf varies from 0.00 to 0.0173 and f_y=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_c^') compared with reference specimens. This drop in f_c^' was 2.39, 8.38 and 13.58% for V_f=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_f 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〗_f 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_c^',f_ct,ρ_vf f_y and V_f, 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.

يقدم هذا العمل دراسة تجريبية و أحصائية لسلوك مناطق الاتصال باستخدام خرسانة ذاتية الرص, وايضا تم التحري تأثير ادخال الياف الكاربون لخرسانة ذاتية الرص على سلوك القص المباشر .تقدم هذه الدراسة نتائج الفحص لستة عشر نموذج للقص المباشر موزعة في اربعة مجاميع. تضمنت المتغيرات المدروسة النسبة الحجميةلالياف الكاربون والتي تراوحت من صفر الى 1 % مقابل تغير العامل ((ρ_vf f_y من صفر الى 7.99 ميكا باسكال. كانت الخواص المدروسة هي: مقاومة الانضغاط و مقاومة الشد بالانشطار مع قياس الانفعالات الافقية و الشاقولية للنموذج المفحوص. أن ابعاد مستوي القص للنموذج المفحوص كانتx170 185 ملم و تم توزيع حديد التسليح ليكون عموديا على مستوي القص.و استخدام خرسانة الذاتية الرص (عالية الاداء) في صب هذه النماذج مع تدعيمها بالياف الكاربون.من خلال نتائج البحث وجد ان استخدام الياف الكاربون قد ادت الى زيادة في مقاومة القص المباشر للخرسانة ولكنها لم تمنع حدوث الفشل الفجائي في حالة عدم وجود حديد التسليح الرئيسي. في حين ان وجود حديد التسليح الرئيسي بقي هو المسيطر على الانفعالات (التشوهات) القصحيث زادت مقاومة القص دائما بزيادة نسبة حديد التسليح. برز دور الياف الكاربون جليا في تقييد انفعالات (تشوهات) الافقية. كما وجد من خلال البحث بان النسبة الحجمية (0.75 %) لالياف الكاربون كانت هي المثالية في حالتي الخرسانة الطرية و المتصلبة. بالاضافة الى ذلك تمت دراسة تاثير الياف الكاربون على مقاومة الانضغاط للخرسانة ذاتية الرص حيث انخفضت مقاومة الانضغاطمقارنة الحالة V_fتساوي 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 % لنسبة الياف الكاربون 0.50, 0.75, 1.00 %, على التوالي. ولقد زادت قيمة معامل الكسر بمقدار 11.9 , 21.9 و 13.8 % اذا ما قورنت بالعتبة ذات نسب الياف الكاربون 0.50, 0.75و 1.00 %, على التوالي. استند تحليل النتائج لهذه الدراسة و دراسات سابقة (لفحص القص المباشر)وقدم مقترحين للتصميم. باستخدام تحليل الانحدار. تعتمد على اربعة متغيرات هي f_c^' f_ct,,V_f وρ_vf f_y. عند مقارنة المقترحين مع الطرق الاخرى وجد بــانهما يعطيان افضل نتائج لـــ 273نتيجه اختبار لفحص القص المباشر.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2014 (1)