Contribution to the knowledge on influence of polypropylene fibres on selected properties of self-compacting concrete

• Autorzy: Grabiec A.M. , Grabiec-Mizera T. , Slowek G.

Warianty tytułu

PL

O wpływie włókien polipropylenowych na wybrane właściwości betonu samozagęszczalnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The self-compacting concrete proved to be the most revolutionary achievement of the engineering in the last 25 years. Its numerous advantages encourage an expanding research of this composite. One of the aspects of the research is its properties modification by an addition of fibres as a dispersed reinforcement. In the technology of the self-compacting concrete this problem is still not suffi ciently solved. The technology of the self-compacting concrete is a diffi cult subject due to a large "sensitivity" of the composite on any qualitative and quantitative variation of mix components. An increase of a fibre content in a volume of the self-compacting concrete enhances properties of a hardened composite and on the other hand deteriorates its properties during the forming stage. The paper presents results of experiments on an influence of polypropylene fibres on selected properties of the self-compacting concrete. It is concluded, that a small addition of the fibres does not evoke any change in rheological properties of the concrete mix. Only a small disturbation of self-deaeration was observed leading to a small increase of concrete porosity and water absorption. The fibres decreased the concrete shrinkage, increased water tightness and did not cause any decrease of compressive strength.

PL

Beton samozagęszczalny jest jednym z najbardziej spektakularnych osiągnięć w budownictwie w ciągu ostatniego ćwierćwiecza. Korzyści wynikające z jego zastosowania w praktyce budowlanej zachęcają do ciągłego poszerzania badań nad tym kompozytem cementowym. Jednym z kierunków badawczych jest modyfikacja właściwości poprzez dodawanie włókien jako zbrojenia rozproszonego. W technologii betonu samozagęszczalnego zagadnienie nie jest jeszcze wystarczająco rozpoznane. Technologia jest trudna z powodu dużej „wrażliwości" betonu samozagęszczalnego na wszelkie zmiany jakościowe i ilościowe jego składników. Dodatek włókien przyczynia się do poprawy niektórych właściwości stwardniałych kompozytów, ale stanowi o pogorszeniu charakterystyk na etapie układania i zagęszczania. W artykule przedstawiono wyniki badań, dotyczące wpływu włókien polipropylenowych na wybrane właściwości betonu samozagęszczalnego. Stwierdzono, że mały dodatek włókien nie powoduje zmian we właściwościach reologicznych mieszanki betonowej. Pewne niewielkie niekorzystne zmiany wystąpiły podczas samoodpowietrze-nia, skutkując nieznacznym wzrostem porowatości mieszanki betonowej i nasiąkliwości betonu. Zastosowanie włókien spowodowało zmniejszenie skurczu betonu i nie przyczyniło się do zmniejszenia wytrzymałości betonu na ściskanie.

Słowa kluczowe

EN

polypropylene fibre; self-compacting concrete; building material; material property; compression strength; absorbability; water permeability

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2014
• Tom: 13
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.5-18,fig.,ref.

Twórcy

autor

Grabiec A.M.

• Institute of Construction and Building Geoengineering, Faculty of Reclamation and Environmental Engineering, Poznan University of Life Sciences, 94E Piatkowska St., 60-649 Poznan, Poland

autor

Grabiec-Mizera T.

• Institute of Structural Engineering, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Poznan University of Technology, 5 Piotrowo St., 60-965 Poznan, Poland

autor

Slowek G.

Bibliografia

• Al Qadi A.N.S., Mustapha K.N.B., Nagathan S., Al-Kadi Q.N.S., 2011. Effect of polypropylene fibres on fresh and hardened properties of self-compacting concrete at elevated temperatures. Australian Journal of Basic and Applied Sciences 5(10), 378-384.
• Aslani F., Nejadi S., 2013. Mechanical characteristics of self-compacting concrete with and without fibres. Magazine of Concrete Research 65(10), 608-622.
• Brouwers H.J.H., Radix H.J., 2005. Self-compacting Concrete: Theoretical and experimental study. Cement and Concrete Research 35, 2116-2136.
• Corinaldesi V., Moriconi G., 2004. Durable fiber reinforced self-compacting concrete. Cement and Concrete Research 34(2), 249-254.
• EN 197-1:2000 Cement. Composition, specifications and conformity criteria for common cements.
• EN 450-1:2012 Fly ash for concrete - Part 1: Definition, specifications and conformity criteria.
• EN 12350-7:2009 Testing fresh concrete. Air content. Pressure methods.
• EN 12390-3:2009 Testing hardened concrete - Part 3: Compressive strength of test specimens.
• EN 12390-8:2010 Testing hardened concrete - Part 8: Depth of penetration of water under pressure.
• Gencel O., Ozel C., Brostow W., Martinez-Barrera G., 2012. Mechanical properties of self-compacting concrete reinforced with polypropylene fibres. Materials Research Innovations 15(3), 216-226.
• Grabiec A.M., 2012. Influence of viscosity modifying agent on some rheological properties, segregation resistance and compressive strength of self-compacting concrete. Journal of Civil Engineering and Management 19(1), 1-8.
• He X., Yan B., 2013. Strength properties and permeability of polypropylene monofilament fiber reinforced self-compacting concrete. Journal of Civil, Environmental and Architectural Engineering 35(3), 137-144.
• Jansson R., Boström L., 2010. The Influence of Pressure in the Pore System on Fire Spalling of Concrete. Fire Technology 43(1), 217-230.
• Jansson R., Boström L., 2013. Factors influencing fire spalling of self compacting concrete. Mater Struct 46(10), 683-694.
• Jasiczak J., Mikołajczyk P., 1997. Technologia betonu modyfikowanego domieszkami i dodatkami (Technology of concrete modified by admixtures and additives). Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań (in Polish).
• Karwacki J., 2001. Beton kompozytowy z włóknami (Composite concrete with fibres). Polski Cement 7/9, 34-48 (in Polish).
• Kaszyńska M., 2004. Beton SCC - rozwój technologii i wyniki badań (Self-compacting concrete - technology development and testing results). Proceedings of Konferencja Dni Betonu. Tradycja i Nowoczesność, Wisła, 95-110 (in Polish).
• Liu S.-G., Ding Y.-N., 2008. Study on early age restrained shrinkage of fiber reinforced self-compacting concrete. Journal of Building Materials 11(1), 8-13.
• Liu X.Ye, De Schutter G., Yuan Y., Taerwe L., 2008. On the mechanism of polypropylene fibres in preventing fire spalling in self compacting and high-performance cement paste. Cement and Concrete Research 4, 487-499.
• Neville A.M., 2012. Właściwości betonu (Properties of concrete). Stowarzyszenie Producentów Cementu. Kraków (in Polish).
• Noumowé A., Carré H., Daoud A., Toutanji H., 2006. High-strength self-compacting concrete exposed to fire test. Journal of Materials in Civil Engineering 18(6), 754-758.
• Pereira de Oliveira L.A., Castro Gomes J.P., Gonilho Pereira C.N., 2004. Influence of mineral additions in the capillary absorption of self-compacting concrete. Proceedings of 8th International Conference Modern Building Materials, Structures and Techniques, Vilnius, Lithuania, 73-74 (full text on CD).
• Persson B., 2006. On the internal frost resistance of self-compacting concrete, with and without polypropylene fibres. Materials and Structures 39(291), 707-716.
• Petri M., 1996. Właściwości użytkowe betonów z dodatkiem włókien polipropylenowych (Application properties of concrete with addition ofpolypropylene fibres). Inżynieria i Budownictwo 11, 657-658 (in Polish).
• Petri M., Spisak W., 1998. Posadzki z betonu zbrojonego włóknami polipropylenowymi (Floors made of concrete reinforced with polypropylene fibres). Materiały Budowlane 9, 20-26 (in Polish).
• Ponikiewski T., Szwabowski J., 2006. Kształtowanie parametrów reo logicznych fibrobetonów samozagęszczalnych w aspekcie urabialności (Shaping of rheologicalparameters of self-compacting fibroconcrete in the aspect of workability). Proceedings of Konferencja Dni Betonu. Tradycja i Nowoczesność, Wisła, 129-139 (in Polish).
• Richardson A.E., 2006. Compressive strength of concrete with propylene fibre additions. Structure Survey 24(2), 138-153.
• Rixom R., Mailvaganam N., 1999. Chemical Admixtures for Concrete. Spon Press, London.
• Stefańczyk B., Rudnicki T., 2002. Nowe tendencje w projektowaniu i ocenie reologicznej samozagęszczalnego betonu cementowego (New trends in design and rheological assessment of self-compacting cement concrete). Proceedings of XLVIII Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Opole - Krynica, 81-96 (in Polish).
• Szwabowski J., Gołaszewski J., 2010. Technologia betonu samozagęszczalnego (Technology of self-compacting concrete). Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków (in Polish).
• Szwabowski J., Sliwinski J., 2003. Betony samozagęszczalne (Self-compacting concretes). Polski Cement 2, 42-45 (in Polish).
• Tao J., Liu X., Yuan Y., Taerwe L., 2009. Experimental study of factors affecting the spalling of self-compacting concrete under high temperature. China Journal of Civil Engineering 42(10), 22-6.
• The European Guidelines for Self-Compacting Concrete. Specification, Production and Use, 2005 (www. efnarc.org).
• Woyciechowski P., 2000. Skurcz w pierwszej dobie dojrzewania modyfikowanych tworzyw cementowych (Shrinkage during the first day of maturing of modified cement materials). Inż. Bud. 7, 374-376 (in Polish).
• Woyciechowski P., 2006. Domieszki modyfikujące lepkość samozagęszczalnych mieszanek betonowych (Admixtures modifying viscosity of self-compacting concrete mixes). Proceedings of Konferencja Dni Betonu. Tradycja i Nowoczesność, Wisła, 623-633 (in Polish).