INFLUENCE OF POLYPROPYLENE FIBER ON PLASTIC SHRINKAGE CRACKS OF CONCRETE

Ashraf Abdalkader and Omer Elzaroug*


Department of Civil Engineering, Benghazi University, Benghazi, Libya
*Department of Civil Engineering, Omar Al-Mukhtar University, El-Beida, Libya

E-mail: ashraf.abdalkader@uob.edu.ly

الملخص



تشققات الإنكماش اللدن تسرع من عملية تغلغل المواد الضارة داخل الخرسانة وبالتالي فان العمر الخدمي للمنشآت الخرسانية المسلحة في هذه الحالة يكون قصير. أحد الطرق الفعالة للتقليل من التشققات في الخرسانة هو التسليح بالألياف. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة المعملية هو للتحقق من تأثير إضافة ألياف البولي بروبلين (0، 0.01، 0.025 ،0.1 % من حجم الخرسانة) على سلوك تشققات الإنكماش اللدن خلال الساعات الاولي من خلط الخرسانة. حيث تم دراسة المساحة الكلية وأقصى عرض والطول الكلي لتشققات الإنكماش اللدن للخرسانة المحتوية على ألياف البولي بروبلين ومقارنة النتائج مع خرسانة مرجعية (غير محتوية على ألياف). بالإضافة إلى ذلك تم دراسة الهبوط، الكثافة الرطبة، نضح الماء، مقاومة الضغط، مقاومة الشد الإنشطاري للخرسانة. أشارت نتائج الإختبارات إلى انخفاض ملحوظ في المساحة الكلية وأقصى عرض والطول الكلي لتشققات الانكماش اللدن للخرسانة المحتوية على ألياف البولي بروبلين. محتوى 0.1% من الألياف نتج عنه انخفاض بمقدار 90، 94، 91% في الطول الكلي، المساحة الكلية واقصى عرض لتشققات الانكماش اللدن على التوالي مقارنة بالخرسانة غير المحتويه على الألياف. وضحت النتائج ايضاً ان إضافة الياف البولي بروبلين الى الخرسانة يؤدي الى زيادة قليلة في مقاومة الضغط ولكن تأثيره يكون ملحوظ في تحسين مقاومة الشد الانشطاري للخرسانة.


ABSTRACT



Plastic shrinkage cracks rapid the ingress of harmful materials into the concrete interior and hence reduce the service life of concrete structures. One of the effective methods to reduce cracks in concrete is by using fiber reinforcement. The main objective of this experimental study was to investigate the effect of polypropylene fiber (0, 0.01, 0.025, and 0.1% by volume of concrete) on the behaviour of plastic shrinkage cracks during the first few hours after mixing of concrete. Total plastic shrinkage crack length, total plastic shrinkage crack area and maximum plastic shrinkage crack width of polypropylene fiber reinforced concrete (PFRC) mixes were investigated and compared with control concrete (without fiber). Properties such as, slump, wet density, water bleeding, compressive strength and split tensile strength were also investigated for fresh and hardened concrete. The test results indicated that the total plastic shrinkage crack length, total plastic shrinkage crack area and maximum plastic shrinkage crack width are significantly reduced with the addition of polypropylene fibers. Fiber content of 0.1% resulted in a 91, 94 and 90% reduction in total crack length, total crack area and maximum crack width, respectively compared to concrete without fiber. The results also showed that the addition of polypropylene fibers leads to a slight increase in compressive strength. However, it causes a considerable improvement in split tensile strength of concrete.