Title of article :
Mechanical Behavior of Hybrid Fiber Reinforced High Strength Concrete with Graded Fibers
Author/Authors :
Teja Prathipati, S.R.R Department of Civil Engineering - National Institute of Technology Warangal, Telangana, India , Rao, C.B.K Department of Civil Engineering - National Institute of Technology Warangal, Telangana, India , Dakshina Murthy, N.R Civil Engineering Department - Chaitanya Bharathi Institute of Technology, Gandipet, Hyderabad, Telangana State, India
Pages :
7
From page :
1465
To page :
1471
Abstract :
Brittleness, which was the inherent weakness in High Strength Concrete (HSC), can be avoided by reinforcing the concrete with discontinuous fibers. Reinforcing HSC with more than one fiber is advantageous in an overall improvement of the mechanical performance of the composite. In this experimental study, Hybrid Fiber Reinforced High Strength Concrete (HyFR-HSC) mixes were formed by blending single length glass fiber and single length steel fiber with a total volume fraction of 1.65% into the concrete and Hybrid Graded Fiber Reinforced High Strength Concrete (HyGrFR-HSC) mixes were obtained by mixing different lengths of glass fiber with different length of steel fibers at a total volume fraction of 1.65% into the concrete. A comparative study was made between HyFR-HSC and HyGrFR-HSC specimens to investigate the effect of fiber grading on strength properties and the uniaxial compressive behaviour of HSC with hybrid fibers. In both HyFRC and HyGrFRC mixes, glass fibers improved the pre-peak behaviour, and steel fibers improved the post-peak behaviour of concrete, thereby exhibiting a positive synergy in combining glass and steel fiber into the concrete. Among the two-hybrid FRC’s, HyGrFRC outperformed HyFRC with substantial improvement in both strength and ductility. Among all the HyGrFRC mixes, HyGr9 mix, which contain a higher amount of long-length fibers exhibited better improvement in peak strain, ductility factor, total energy and toughness index. The replacement of single length of fibers with graded length fibers at higher volume fraction in HyFRC is useful in improving workability, thereby providing better fiber dispersion and thus enhances both the pre-peak and post-peak performance of the concrete. From this investigation, it can be inferred that grading of fibers improved the mechanical behaviour of HyFRC by exhibiting positive synergy from both fiber geometry and fiber type.
Farsi abstract :
شكنندگي، كه ضعف ذاتي در بتن با مقاومت بالا (HSC) بوده ، با تقويت بتن با الياف ناپيوسته مي توان از آن جلوگيري كرد. تقويت HSC با بيش از يك فيبر در بهبود كلي عملكرد مكانيكي كامپوزيت سودمند است. در اين مطالعه تجربي ، مخلوط بتن با مقاومت بالا از جنس فيبر تركيبي ( HyFR - HSC ) با مخلوط كردن الياف شيشه اي تك طول و الياف فولادي تك طول با كسري از حجم 1095 به داخل بتن و بتن با مقاومت بالا تقويت شده با فيبر تركيبي تشكيل شد مخلوط ( HyGrFR - HSC ) با مخلوط كردن طول هاي مختلف الياف شيشه اي با طول هاي مختلف الياف فولادي در كسري از حجم كلي 1 . 65٪ در بتن بدست آمد. يك مطالعه مقايسه اي بين نمونه هاي HyFR - HSC و HyGrFR - HSC براي بررسي تأثير درجه بندي فيبر بر خواص مقاومت و رفتار فشاري يك محوره HSC با الياف تركيبي انجام شد. در هر دو مخلوط HyFRC و HyGrFRC ، الياف شيشه اي رفتار پيش از اوج را بهبود بخشيده و الياف فولادي رفتار پس از اوج بتن را بهبود بخشيده و از اين طريق يك هم افزايي مثبت در تركيب شيشه و فيبر فولادي در بتن به نمايش مي گذارند. در ميان FRC دو هيبريدي ، HyGrFRC از پيشرفت HyFRC با پيشرفت چشمگير در قدرت و انعطاف پذيري بالاتر عمل كرده است. در بين تمام مخلوط هاي HyGrFRC ، مخلوط HyGr9 ، كه حاوي مقدار بيشتري از الياف با طول طولاني است ، پيشرفت بهتري در كرنش اوج ، ضريب انعطاف پذيري ، كل انرژي و شاخص چقرمگي نشان مي دهد. جايگزيني الياف طول يكنواخت با الياف طول درجه بندي شده در كسر حجمي بالاتر در HyFRC در بهبود كارآيي مفيد است ، از اين طريق پراكندگي بهتر فيبر را فراهم مي كند و بدين ترتيب عملكرد قبل از اوج و پس از اوج بتن را افزايش مي دهد. از اين تحقيق ، مي توان نتيجه گرفت كه درجه بندي الياف با نشان دادن هم افزايي مثبت از هر دو هندسه فيبر و نوع فيبر ، رفتار مكانيكي HyFRC را بهبود بخشيده است.
Keywords :
Crimped Steel Fiber , Alkali-resistant Glass Fiber , High Strength Concrete , Hybrid Fiber Reinforced High Strength Concrete , Hybrid Graded Fiber Reinforced High Strength Concrete
Journal title :
International Journal of Engineering
Serial Year :
2020
Record number :
2568173
Link To Document :
بازگشت